• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.92-95
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• 2005

본 연구는 기존의 폭발볼트와는 달리 작동에 필요한 전원의 공급 없이 수행하면서, 또한 지연기능까지 포함한 비전기식 지연형 폭발볼트에 관한 것이다. 즉 비전기식 작동방법을 이용하여 전원 공급 장치를 없앨 수 있기 때문에 분리장치의 소형화가 가능해졌고, 이를 위하여 기존 폭발볼트의 작동 메카니즘과는 다른 새로운 개념의 메카니즘을 적용하였고, 또한 지연기능을 추가하기 위하여 작동메카니즘 개발과 별도로 지연장치를 개발하였다. 전원을 사용하지 않고 작동하는 착화장치를 설계하기 위하여 폭발볼트가 결합된 비행체에서 발생하는 공기의 저항력을 이용하였다. 고속으로 비행하는 발사체의 속도를 줄이고 안전한 착륙을 위한 낙하 시스템의 설계에 고려될 수 있는 장치라고 생각된다.

• 한국추진공학회지
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• 제8권2호
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• pp.102-114
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• 2004

리치컷형 폭발볼트 모델에서, 3차원 솔리드 모델링을 통한 형상모델의 작성, 요소분할 방법, 경계조건의 부과 및 해석방법. 계산결과의 처리 등 폭발볼트의 수치해석에 필요한 모든 과정을 정립하고, 해석결과와 이미 수행된 시험결과의 비교를 통하여 볼트의 파손해석에 사용될 수 있는 파손모델과 파손응력을 선정하였다. 해석에는 볼트의 파손응력을 결정할 때 사용한 모델과, 시험결과와 해석결과로부터 설정된 파손모델의 타당성 평가를 위한 추가 모델들을 사용하였으며, 정립된 해석 프로시져의 적용으로 기존에 의존하였던 성능시험 평가 횟수를 대폭 줄일 수 있을 것으로 생각되며. 이에 따른 개발기간의 단축도 함에 고려할 수 있다. 특히, 기존의 폭발볼트 설계할 때 어려운 점으로 여겨졌던 폭발볼트의 최종 성능에 미치는 여러 가지 인자의 영향을 쉽게 평가할 수 있어, 이러한 설계능력향상, 시제품 제작 횟수의 감소, 개발기간의 단축 등은 최종적으로 시제개발 원가절감의 효과를 갖다 줄 것으로 판단된다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권1호
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• pp.50-63
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• 2015

Explosive bolts are one of pyrotechnic release devices, which are highly reliable and efficient for a built-in release. Among them, ridge-cut explosive bolts which utilize shock wave generated by detonation to separate bolt body produce minimal fragments, little swelling and clean breaks. In this study, separation phenomena of ridge-cut explosive bolts or ridge-cut mechanism are computationally analyzed using Hydrocodes. To analyze separation mechanism of ridge-cut explosive bolts, fluid-structure interactions with complex material modeling are essential. For modeling of high explosives (RDX and PETN), Euler elements with Jones-Wilkins-Lee E.O.S. are utilized. For Lagrange elements of bolt body structures, shock E.O.S., Johnson-Cook strength model, and principal stress failure criteria are used. From the computational analysis of the author's explosive bolt model, computational analysis framework is verified and perfected with tuned failure criteria. Practical design improvements are also suggested based on a parametric study. Some design parameters, such as explosive weights, ridge angle, and ridge position, are chosen that might affect the separation reliability; and analysis is carried out for several designs. The results of this study provide useful information to avoid unnecessary separation experiments related with design parameters.

• 한국추진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.60-65
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• 2005

본 연구는 기존의 폭발볼트와는 달리 작동에 필요한 전원의 공급 없이 수행하면서, 또한 지연기능까지 포함한 비전기식 지연형 폭발볼트에 관한 것이다. 즉 비전기식 작동방법을 이용하여 전원 공급 장치를 없앨 수 있기 때문에 분리장치의 소형화가 가능해졌고, 이를 위하여 기존 폭발볼트의 작동 메카니즘과는 다른 새로운 개념의 메카니즘을 적용하였고, 또한 지연기능을 추가하기 위하여 작동 메카니즘 개발과 별도로 지연장치를 개발하였다. 전원을 사용하지 않고 작동하는 착화장치를 설계하기 위하여 폭발볼트가 결합된 비행체에서 발생하는 공기의 저항력을 이용하였다. 고속으로 비행하는 발사체의 속도를 줄이고 안전한 착륙을 위한 낙하 시스템의 설계에 고려될 수 있는 장치라고 생각된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.179-182
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• 2008

현재의 많은 유도무기들은 발사관에 장착되어 보관 및 이동되다가 필요시 발사된다. 발사관이란 유도탄 즉 미사일등이 외부환경에 노출되지 않도록 유도탄을 둘러싸고 있는 일종의 케이스이며 또한 유도탄 발사시 가이드 역할을 동시에 수행한다. 유도탄과 발사관을 연결하는 방법으로 흔히 사용되는 것으로 탄고정장치를 사용하는데 대표적인 파이로 부품이 폭발볼트이다. 폭발볼트는 화약의 폭발력에 의해 볼트몸체가 이등분됨으로써 볼트에 의해 결합되고 있던 부분이 분리된다. 하지만 기존의 폭발볼트는 분리시 파편, 화염 및 pyro-shock이라는 악작용을 수반하므로 사용상 제한을 가지고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 ball을 이용한 결합 분리장치 즉 ball type 분리볼트를 개발하게 되었다. 기존의 폭발볼트가 가졌던 기계적 우수성은 물론 분리시 파편, 화염 및 pyro-shock이 발생되지 않는 장점을 가지고 있는 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권4호
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• pp.269-275
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• 2020

폭발볼트는 내부 화약의 폭발력에 의해 결합되어진 두 개의 구조물을 분리하는 대표적인 파이로 분리장치이다. 본 연구에서는 슬레드 시험에 사용이 가능하도록 EBW 기폭관을 적용한 1/2" 리치컷형 폭발볼트를 개발하였다. 설계 방법론으로부터 초기 형상 설계를 수행하였으며, 성능 시험을 통해 분리 성능은 우수하나 파편이 발생함을 확인하였다. 이에 전산수치해석을 통해 화약량을 최소화하여 파편 발생을 줄이고자 하였다. 전산수치해석으로부터 리치컷형 폭발볼트의 분리 메커니즘과 특성을 확인하였으며, 파편을 발생시키지 않는 최소 화약량을 제시하였다. 검증 시험을 통해 제시된 화약량을 적용하면 분리 성능을 유지하면서 파편이 감소되는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.243-246
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• 2006

현재의 많은 유도무기들은 발사관에 장착되어 보관 및 이동되다가 필요시 발사된다. 발사관이란 유도탄 즉 미사일등이 외부환경에 노출되지 않도록 유도탄을 둘러싸고 있는 일종의 케이스이며 또한 유도탄 발사시 가이드 역할을 동시에 수행한다. 유도탄과 발사관을 연결하는 방법으로 흔히 사용되는 것으로 탄고정장치를 사용하는데 대표적인 파이로 부품이 폭발볼트이다. 폭발볼트는 화약의 폭발력에 의해 볼트몸체가 이등분됨으로써 볼트에 의해 결합되고 있던 부분이 분리된다. 하지만 기존의 폭발볼트는 분리시 파편, 화염 및 pyre-shock이라는 악작용을 수반하므로 사용상 제한을 가지고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 ball을 이용한 결합 분리장치 즉 ball type 분리볼트를 개발하게 되었다. 기존의 폭발볼트가 가졌던 기계적 우수성은 물론 분리시 파편, 화염 및 pyre-shock이 발생되지 않는 장점을 가지고 있는 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.340-343
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• 2011

지금까지 많은 파이로 분리장치들이 우주 발사체 및 유도무기에 사용되고 있다. 이중 가장 많이 사용되고 있는 분리장치가 폭발볼트이다. 폭발볼트는 볼트내에 화약이 내장되고 작동시 내장된 화약이 폭발하면서 볼트 몸체가 절단되기 때문에 작동시 파이로충격과 미세한 파편이 발생할 수 있다. 이와 같은 단점으르 보완하기 위해 화약 연소시 발생되는 압력을 이용하여 구조물을 작동시켜 분리가 될 수 있는 Pyro-lock을 설계하게 되었다. 본 논문에서는 Pyro-lock의 작동개념, 부품 설계, 압력카트리지 위력 결정, 분리성능 및 내환경성 평가를 통하여 Pyro-lock의 작동 및 결합 신뢰도를 확인하였으며 이와 유사한 작동메커니즘을 갖는 분리장치를 설계하고 평가할 수 있는 개발절차를 제시하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.84-90
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• 2017

폭발볼트는 각종 유도무기 및 우주발사체에서 결합 및 분리기능을 수행한다. 이처럼 유도무기 체계에서 폭발볼트의 역할은 매우 중요하며, 임무 실패시 체계 전체 실패의 원인이 될 수 있다. 이와 같은 이유로 폭발볼트의 설계 수명 예측에 대한 요구가 최근에 지속적으로 발생하였지만, 신뢰도 높은 예측방법이 제시되지 못하고 있다. 기존의 가속노화 방법을 적용하기 위해선 폭발볼트의 활성화 에너지와 가속계수를 알고 있어야 한다. 현재 가속노화에 필요한 정보를 정확히 확보하지 못한 상황에서 폭발볼트의 설계 수명을 예측하는 것은 어렵기 때문에 본 연구에서는 실제 10년 이상 자연 노화된 폭발볼트를 이용해 성능을 평가하고, 이를 바탕으로 최소한의 설계 수명을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권12호
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• pp.1129-1134
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• 2007

페이로드 페어링은 외부환경으로부터 위성 및 전자 탑재물들을 보호한다. 그리고 위성 분리 전에 페이로드 페어링은 투하 된다. 페어링 분리를 위하여 전단볼트로 체결된 체결프레임이 페이로드 페어링에 조립되어 있다. 전단볼트의 역할은 전체 구조하중을 견디며, 화약폭발력에 의해 절단이 된다. 그리고 전단볼트가 절단된 후 전단볼트로 연결되었던 체결 프레임은 분리된다. 본 논문에서는 전단볼트 설계에 대한 구조시험과 해석을 수행하였다. 구조시험은 체결 프레임을 포함한 하드웨어에 압축, 굽힘, 전단하중을 부가하였다. 시험결과 전단볼트는 비행하중 지지를 위한 구조강도와 화약폭발에 의해 절단되는데 요구되는 낮은 강도 조건을 만족하였다.