• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.525-530
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• 2008

We present a model for simulating high energy laser heating and ignition of confined energetic materials. The model considers effect of ablation of steel plate with long laser pulses and continuous lasers of several kilowatts and the thermal response of well-characterized high explosives for ignition. Since there is enough time for the thermal wave to propagate into the target and to create a region of hot spot in the high explosives, electron thermal diffusion of ultra-short(femto- and pico-second) lasing is ignored; instead, heat diffusion of absorbed laser energy in the solid target is modeled with thermal decomposition kinetic models of high explosives are used. Numerically simulated pulsed-laser heating of solid target and thermal explosion of cyclotrimethylenetrinitramine(RDX), triaminotrinitrobenzene(TATB), and octahydrotetranitrotetrazine(HMX) are compared to experimental results. The experimental and numerical results are in good agreement.

• 한국추진공학회지
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• 제13권1호
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• pp.58-71
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• 2009

레이저는 도구의 개념을 넘어서 추력 및 동력을 발생시키는 새로운 에너지원으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 위성의 자세제어 시 필요한 추력을 레이저 추진 방식으로 구축하는 방안과 마이크로 추진기술을 활용한 약물전달 연구를 소개한다. 또한 레이저를 새로운 에너지원으로 적용하여 친환경 그린 에너지를 획득하고, 고에너지 물질을 점화 가열하며, 나아가서는 우주에서의 파편 제거 등 레이저 킬무기체계 구축과 행성 위성 탐사 시 구성 물질의 성분을 분석할 수 있는 효과적인 방법에 대하여 논하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.294-299
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• 2004

An assessment of a novel laser-electric hybrid propulsion system was conducted, in which a laser-induced plasma was induced through laser beam irradiation onto a solid target and accelerated by electrical means instead of direct acceleration only by using a laser beam. A fundamental study of newly developed rectangular laser-assisted pulsed-plasma thruster (PPT) was conducted. On discharge characteristics and thrust performances with increased peak current compared to our previous study to increase effects of electromagnetic forces on plasma acceleration. Maximum peak current increased for our early study by increasing electromagnetic effects in a laser assisted PPT. At 8.65 J discharge energy, the maximum current reached about 8000 A. Plasma behaviors emitted from a thruster in various cases were observed with an ICCD camera. It was shown that the plasma behaviors were almost identical between low and high voltage cases in initial several hundred nanoseconds, however, plasma emission with longer duration was observed in higher voltage cases. Canted current sheet structures were also observed in the higher voltage cases using a larger capacitor. With a newly developed torsion-balance type thrust stand, thrust performances of laser assisted PPT could be estimated. The impulse bit and specific impulse linearly increased. On the other hand, coupling coefficient and the thrust efficiency did not increase linearly. The coupling coefficient decreased with energy showing maximum value (20.8 ？Nsec/J) at 0 J, or in a pure laser ablation cases. Thrust efficiency first decreased with energy from 0 to 1.4 J and then increased linearly with energy from 1.4 J to 8.6 J. At 8.65 J operation, impulse bit of 38.1 ？Nsec, specific impulse of 3791 sec, thrust efficiency of 8 %, and coupling coefficient of 4.3 ？Nsec/J were obtained.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.425-429
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• 2011

높은 레이저 복사 조도에 발생되는 금속 플라즈마의 발달 과정과 레이저 펄스 이후의 shadowgraph를 이용해 공기 중에서의 데토네이션과 연소 현상에 대해 연구되었다. 본 논문의 가장 중요한 점은 높은 레이저 에너지에 의해 삭마 된 알루미늄 플라즈마와 공기로부터의 산소와의 화학반응의 진행을 XRD를 통해 관측한 것이다. 또한 레이저를 통해 유도된 화학적 반응 파와 공기 중에서의 알루미늄 분진 폭발의 데토네이션과의 양적인 평가를 유도하였다. 이러한 연구는 덩어리 상태의 금속 샘플에서 산화제를 필요로 하지 않고 데토네이션을 발생시키는 새로운 방법을 제시할 것으로 여겨진다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권3호
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• pp.1-8
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• 2008

본 연구에서는 고출력 레이저에 의한 고에너지 물질의 점화 현상 모델을 제시하였다. 본 모델에서는 강판에 긴 조사 시간을 가진 펄스 레이저를 조사하여 발생한 어블레이션에 의한 열 확산을 고려하였고, 수 kW의 continuous 레이저를 폭약에 조사하여 폭약이 열에 의하여 점화하는 현상을 실험 결과와 비교를 통해 검증하였다. 여기서는 매우 짧은 조사 시간(femto- 혹은 pico-second)을 가진 펄스 레이저에서 나타나는 전자에 의한 효과는 무시 되었다. 본 연구에 사용된 폭약은 RDX, TATB 그리고 HMX이며, 제시한 모델은 실험 결과와 흡사한 결과를 도출하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.608-611
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• 2011

이차 추진제로 많이 쓰이는 알루미늄을 고출력 레이저를 이용하여 공기 중의 산소와 반응시켜 발생되는 rich 및 stoichiometric 상태의 알루미늄-산소 연소 현상에 대해 레이저 분광분석법을 이용하여 연구하였다. 7ns의 펄스 주기와 1064nm의 주파수를 가진 Q-switched Nd:YAG 레이저로 40 - 2500mJ의 에너지가 공급되었으며, 플라즈마 빛은 echelle 회절 분광기와 ICCD 카메라로 감지하였다. 레이저 분광분석을 통하여 연료인 알루미늄과 산화제인 산소의 원자 신호를 얻었을 뿐만 아니라, 현상이 일어나는 환경인 플라즈마 온도와 전자밀도가 계산되었다. 특정 전자 밀도비 비교를 통하여, 고출력 레이저를 통해 일어나는 알루미늄과 산소의 연소 및 폭발 현상 변화에 대한 분석이 가능하다는 것에 본 논문의 중요성이 있다.