• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.18-24
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• 2017

가스터빈엔진의 시동점화 조건 달성 및 시동가속을 위해서는 엔진에 적합한 시동기를 선정하여야 한다. 이를 위해서는 시동 크랭킹 과정의 공력저항을 예측하여 시동성능을 파악하여야한다. 본 논문에서는 기 개발엔진의 Coast down 시험을 통하여 획득된 엔진속도 프로파일 데이터를 바탕으로 엔진 주축에 인간되는 공력저항을 도출하고, 압축기 부하를 기준으로 한 스케일링을 통해 대상엔진의 공력저항을 모델링하였다. 이후, 공력저항 모델과 공기시동기(ATS)의 토크 성능선도를 엔진 시동모델에 적용함으로써, 엔진시동에 적합한 시동기를 선정하는 방법을 제시한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권6호
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• pp.843-851
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• 2009

Much work has already been done to control and regulate the worldwide problems caused by climate change, particularly the issues on greenhouse gas (GHG) emissions. Carbon dioxide ($CO_2$), having the highest form of concentration among GHGs composed around 1.0 billion tons of emission, and comprises about 98% of the total emissions from the shipping industry. Korean trade mainly rely on the sea transportation. Korean ship tonnages that was brought about by shipbuilders all over the country, continues to grow annually due to the prevailing demands on goods or material supplies and depicting only a small part of the global maritime activity. Nowadays, new build ships coming from the Korean Shipbuilders are being optimized by hull, structure and appendages design, The operational capability of the propulsion and auxiliary machineries in its maximum capacity to achieve the highest possible efficiencies for energy and onboard power use to mitigate $CO_2$ emissions are continually being done through the help of research and development. In this paper, the energy efficiency design index and anboard power capacity of Korean new build ships have been analyzed with response to data collected by ship types, and its respective fuel consumption in relation to $CO_2$ emission results. In response to climate change convention outcome proposals, the best way for the new build ships to become energy efficient is by lowering its operational speed thru adopting the state of the art diesel propulsion engines, patronizing the best sailing practice to lower the transportation cost on the different sea trade routes also helps in $CO_2$ mitigation.

• 한국추진공학회지
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• 제5권4호
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• pp.31-39
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• 2001

복합재료로 제작이 되는 수송기계용 추진축은 진동, 소음, 중량 등을 감소시킬 수 있는 장점을 가진다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 카본/에폭시 복합재료로 구성된 추진축을 설계하였으며 필라멘트 와인딩 방법을 사용하여 시험용 시편을 제작하였다. 유한요소법을 이용한 추진축의 설계 방법의 정확성을 확인하고자 FFT 해석기와 충격해머를 이용한 고유진동수 측정시험과 임계회전속도 측정 실험 장비를 이용한 임계회전속도 측정시험을 수행하였다. 해석결과와 시험결과를 비교하였을 때 오차율은 3.4%이하로 해석결과의 신뢰성을 확인하였다. 이러한 FEM 설계방법을 이용하여 추진 축의 진동 및 강도특성에 영향을 미치는 요인들에 대한 연구를 수행하였다 여러 요인들 중 중량의 증가 없이 고유진동수 변화에 가장 큰 영향을 미치는 것은 와인딩 각도임을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.55-62
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• 2002

미세수적과 레이저 평면광을 사용하여 새로운 유동의 가시화 방법을 제안하였다. 미세수적은 약 5 내지 $10\mu\textrm{m}$ 크기로 가정용 초음파 가습기를 사용하여 생성시켰다. 조명은 3 W의 알곤 이온 레이저와 원통형 렌즈를 사용하여 레이저 평면광을 특정 와류장 단면에 형성시켰다. 이와 같은 새로운 유동의 가시화 방법을 측정부의 크기가 $0.9 m(W){\times}$0.9 m(H){\times}2.1 m(L)$$인 공군사관학교의 소형 풍동을 통하여 적용하였다. 가시화 결과를 통하여 미세수적을 이용한 새로운 가시화 방법이 풍동실험에 적용하기에 비교적 용이하며, 안전한 방법임을 보였다. 아울러 이 방법은 일반적으로 풍동실험에 적용되고 있는 스모크 가시화의 단점들을 보완함은 물론, 좀 더 높은 유동속도에서도 적용할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.380-384
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• 2004

A fuel spiking test was performed to measure the surge margin of the compressor in a gas turbine engine. During the test, fuel spiking signal was superimposed on the engine controller demand and the mixed signals were used to control a fuel line servo-valve. For the superimposition, a subsystem composed of a fuel controller and a function generator was used. During the fuel spiking test, the original scheduled fuel signals and the modified signals were compared to guarantee the consistency excluding the spiking signals. The spiking signals were carefully selected to maintain the engine speed constant. The fuel spiking effects were checked by three dynamic pressure sensors. Sensors were placed before the servo-valve, after the servo-valve, and after the compressor location, respectively. The modulations of the spiking signal duration and fuel flow rate were examined to make the- operating point approach the surge region. The real engine test was performed at the Altitude Engine Test Facility (AETF) in Korea Aerospace Research Institute (KARI). In the real engine test, fuel spiking signals with 25~50 ㎳ of spiking signal time and 17~46 % of base fuel flow rate condition were used. The dithering signal was 5~6 ㎃ at 490 Hz. The test results showed good agreement between the fuel spiking signals and the fuel line pressure signals. Also, the compressor discharge pressure signals showed fuel spiking effects and the changes of the operating point on the compressor characteristic map could be traced.

• 한국추진공학회지
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• 제4권3호
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• pp.83-94
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• 2000

흡습에 따른 엔진 성능 변화량을 예측하기 위하여 모든 엔진 형식에 적용 가능한 체계적인 습도 보정 방법을 개발하였다. 우선 기존의 습도 보정 방법에 대한 적용 한계를 분명히 한 다음 흡습에 따른 엔진 구성품들의 성능 변화를 고려하고 엔진 제어 방식에 따라 구성품들간의 공력 재결합을 통하여 엔진 작동점의 변화를 계산하는 새로운 방법을 제시하였다. 단축 터보제트 엔진을 대상으로 두 가지 방법에 의한 습도 보정 내용을 비교 분석하여 기존의 방법은 회전수와 같은 물리적 성능 변수를 제어하는 경우에는 적용하기가 어렵다는 점을 밝혔다. 새로운 습도 보정 방법은 엔진 제어 방식이나 엔진 형식에 구애받지 않으나 기존의 방법은 엔진 제어 모드 및 엔진 형식에 따라 그 정확성이 크게 차이가 낱 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.634-643
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• 2004

In this paper are presented a concept of a new supersonic air inlet, which is designated a Multi-Row Disk (MRD) inlet, aiming at performance improvement under off-design conditions, and results of wind tunnel tests examined performance characteristics of the MRD inlet. The MRD inlet is frequently called ‘a skeleton inlet’ because of its appearance. The performance of a conventional axisymmetric inlet with a solid center body (spike) deteriorates under off-design Mach number conditions. It is due to the fact that total pressure recovery (TPR) governed by the throat area of inlet and mass capture ratio (MCR) governed by an incidence position of an oblique shock from the spike tip into the cowl can not be controlled independently in such air inlet. The MRD inlet has the spike that is composed of a tip cone and several disks arranged downstream of it, based on the experimental fact that several deep cavities on a conical surface have little negative effect on the boundary layer growth. The overall spike length of the MRD inlet is adjustable to the given flight speed by changing space between disks so that a spillage flow can be controlled independently from controlling the throat area. It could be made clear from the result of wind tunnel tests that the MRD inlet improves TPR by 10% compared with a conventional inlet with a solid spike under off-design conditions.

• 한국추진공학회지
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• 제12권4호
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• pp.48-55
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• 2008

본 연구에서는 파이로 시동기의 고온고압 가스에 의해 구동되어지는 부분입사형 초음속 터빈의 익렬 엣지 형상에 따른 터빈 블레이드의 표면 가스온도 분포를 분석하기 위하여 초음속 터빈 내부의 온도발달 특성 해석을 실시하였다. 시동 초기의 터빈 블레이드의 표면 가스온도 분포 발달을 살펴보기 위해서 각각의 엣지 형상에 대해 터빈의 회전수를 바꾸어가며 계산을 수행하였다. 터빈 블레이드 엣지 형상은 샤프형과 라운드형 두 가지 종류를 선택하였고, 터빈의 회전수는 두 가지 형상 모두 $0{\sim}10,000rpm$의 회전 속도를 주어 계산을 실시하였다. 터빈의 회전수가 증가할수록 터빈 블레이드 표면의 평균 온도는 하강하였고, 사프형 엣지 형상이 라운드형 엣지 형상에 비해서 터빈 블레이드의 표면 온도 분포가 전반적으로 낮은 분포를 나타내었다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.71-79
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• 2010

극초음속 비행체의 속도증가와 엔진효율의 향상으로 비행체와 엔진의 열적부하가 증가하게 되었다. 극초음속 영역에서 공기흐름의 온도는 매우 높기 때문에 공냉방식을 이용한 냉각이 불가능하므로, 비행체 연료를 주 냉각제로써 이용하는 것은 필수적이다. 흡열연료(Endothermic fuels)는 열분해 또는 촉매분해와 같은 흡열반응(Endothermic reaction)을 통해 열을 흡수하는 액체 탄화수소 비행체 연료이다. 흡열반응은 촉매를 이용하여 전환율과 생성물 분포를 변화시킴으로써 개선될 수 있다. 고온의 액체 탄화수소는 코킹 생성을 유발하여 열교환기의 효율을 저하시키고 촉매 비활성을 촉진시킬 수 있기 때문에, 흡열연료의 흡열능력은 코킹생성(Coke formation)이 발생하기 전까지의 온도로 제한한다. 본 연구 에서는 흡열연료를 적용한 주요 냉각기술동향과 흡열연료의 특성이 기술되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.475-481
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• 2017

본 실험에서는 추진기관 연료의 주 성분으로 사용되는 액체 탄화수소 화합물의 초임계 분사 거동 특성을 분석하기 위해서 고속카메라 이미지를 활용한 실험을 수행하였다. 케로신의 구성성분 중 임계점의 차이가 있는 Decane과 Methylcyclohexane (MCH)를 실험 유체로 선정하였으며, 분석을 위해 Shadowgraphy 기법을 사용하였다. 제트 분사 시 임계온도 조건 하에서 각 유체의 환산압력에 따라 케이스를 나누었다. 아임계 조건의 동일한 인젝터 초기상태에서 기화가 발생하기까지 온도변화량의 차이에 따라 Decane과 MCH는 서로 다른 거동을 보였다. 하지만 초임계 조건에서는 같은 온도변화량이 필요하더라도 임계점 부근에서는 증발엔탈피가 0에 가까워져 기화과정이 아닌 초임계 유체로의 상변화가 일어나고 급격한 밀도변화가 없어 Decane과 MCH 모두 원기둥 형상의 액주가 관측되었다.