• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.345-348
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• 2010

Two-stage light-gas gun은 고압실, 압축실 그리고 발사관으로 비교적 간단한 구조로 구성되며, 짧은 시간동안 초고압을 발생시키기 용이함으로 현재까지 고속충격역학, 발사체 공기역학, 재료역학 등 다양한 공학 분야에서 적용되어왔다. 본 연구는 초고압 액체 제트 분사에 적용하기 위한 기초적 연구로서, 고압실 하류에 설치된 제1격막의 파막 압력의 변화에 따른 발사체의 속도 변화 및 관내 압력 거동을 조사하기위하여, 다양한 격막을 적용하여 실험을 수행하였다. 제1격막의 파막 압력은 발사체의 속도에 지배적인 영향을 미치게 되며, 약 14 Bar이상일 경우 발사관의 압력이 압축튜브의 압력보다 크게 증가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권4호
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• pp.10-15
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• 2010

Two-stage light-gas gun은 짧은 시간동안 초고압을 발생시키기 용이하므로, 현재까지 고속충격역학, 발사체 공기역학, 재료역학 등 다양한 공학 분야에서 활용되어 왔다. 일반적으로 2단식 경가스총은 고압실, 압축실 그리고 발사관으로 비교적 간단한 구조로 구성되며, 각 부분은 격막에 의해 구분되어있다. 본 연구는 2단식 경가스총을 초고압 액체 제트 분사에 적용하기 위한 기초적 연구로서, 고압실 하류에 설치된 제1격막의 파막 압력의 변화에 따른 발사체의 속도 변화 및 관내 압력 거동을 조사하였다. 그 결과, 제1격막이 파막 되는 압력은 피스톤의 가속에 큰 영향을 미치며, 피스톤이 가속될수록 고압을 생성하는데 용이하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.386-393
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• 2005

The objective of the present study is to develop a new type of the Ballistic range, called 'two-stage light gas gun'. A computational work has been performed to investigate the aerodynamics of a projectile which is launched from the two-stage light gas gun. A moving coordinate method for a multi-domain technique is employed to simulate unsteady projectile flows with a moving boundary. The effect of a virtual mass is added to the axisymmetric unsteady Euler equation systems. The computed results reasonably capture the major flow characteristics which are generated in launching the projectile supersonically, such as the interaction between the shock wave and the blast wave, the interaction between the vortical flow and the barrel shock, and the steady under-expanded jet. The present computational results properly predict the velocity, acceleration, and drag histories of the projectile.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.145-150
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• 2003

The present study aims to optimize the performance of the Two-Stage Gas Gun by using the experimentally obtained data. RSM(Response Surface Method) was adopted in the optimization process to find the operating parameter than can maximize the projectile speed with the minimum number of tests. To decide the test points which results can consist of the response surface, 3$^{k}$ full factorial method was used, and the design variables were chosen with piston mass and 2$^{nd}$ driver fill pressure. The response surface was composed by nine test results and consequently the optimization was done with GENOCOP III, inherently GA code, in order to seek the optimal test point. The optimal test condition from the response surface was verified by the experiment. Results showed that the optimization process with response surface can successfully predict the test results fairly well. This study shows the possibility of performance optimization for the experimental facilities using numerical optimization algorithm.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 12th Asian Congress of Fluid Mechanics
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• pp.57.1-57.1
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• 2008

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권7호
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• pp.1019-1029
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• 2006

The ballistic range has long been employed in a variety of engineering fields such as high-velocity impact engineering, projectile aerodynamics, creation of new materials, etc, since it can create an extremely high-pressure state in very short time. Of many different types of ballistic ranges developed to date, two-stage light gas gun is being employed most extensively. In the present study, a theoretical work has been made to develop a new type of ballistic range which can easily simulate a flying projectile. The present ballistic range consists of high-pressure tube, piston, pump tube, shock tube and launch tube. The effect of adding a shock tube in between the pump tube and launch tube is investigated. This improvement is identified as the reduction in pressures in the high pressure tube and pump tube while maintaining the projectile velocity. Equations of motions of piston and projectile are solved using Runge-Kutta methods. Dependence of projectile velocity on various design factors such as high pressure tube pressure, piston mass, projectile mass, area ratio of pump tube to launch tube and type of driver gas in the pump tube are also analyzed. Effect of various gas combinations is also investigated. Calculations show that projectile velocities of the order 8 km/sec could be achieved with the present ballistic range.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.19-19
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• 2000

항공 탄도학 분야에 있어서 여러 다양한 형태의 발사장치들이 제시된 바 있으나, 고속 분야에서 최고의 성능을 인정을 받은 것은 constant-base-pressure gun의 개념에서 나온 2-단계 기포(two-stage light gas gun)이다. 이러한, 2-단계 기포는 1, 2차 구동부와 피동부로 구성되며, 작동 원리가 간단하고 여러 작동 인자들의 변화를 통하여 성능 향상을 이룰 수 있다. 반면에 구조적인 강도 문제로 인한 작동 한계가 있으며 내부에서는 고온, 고밀도의 영향으로 추진기체에 Nonideality현상 등이 일어난다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.86-89
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• 2005

2단식 경가스총으로 부터 발사된 발사체의 공기역학적 특성을 연구하기 위해 이동 경계 수치계산법을 축대칭 비정상 압축성 오일러 방정식에 적용하였다. 본 연구로 얻어진 결과는 초음속으로 발사된 발사체로 인한 충격파와 폭발파사이 간섭현상, 와류와 barrel 충격파사이의 간섭현상, 정상 부족팽창 제트을 관찰할 수 있었으며, 발사체 질량 변화에 따른 발사체의 속도, 가속도, 항력 선도를 예측하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.196-199
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• 2011

고압관, 가압관, 발사관으로 구성된 2단식 경가스 총을 사용하는 축소형 초고압 분사 시스템은 액체 제트를 초음속으로 생성할 수 있다. 이러한 초음속 액체 제트는 전방에 발생하는 충격파로 인한 액적 미립화를 촉진 시킬 수 있다. 본 연구에서는 초음속 액체 제트의 미립화 특성을 파악하기 위해 직선 원추형 노즐을 사용하여 기하학적인 형상 변화에 따른 실험을 진행하였다. 미립화 특성을 나타내는 SMD는 L/d가 증가할수록 $151.2{\mu}m$에서 $52.25{\mu}m$로 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제21권1호
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• pp.44-49
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• 2014

In this study, nanocrystalline nickel powders were cold compacted by a dynamic compaction method using a single-stage gas gun system. A bending test was conducted to measure the bonding strengths of the compacted regions and microstructures of the specimen were analyzed using a scanning electron microscopy. The specimen was separated into two parts by a horizontal crack after compaction. Density test shows that the powder compaction occurred only in the upper part of the specimen. Brittle fracture was occurred during the bending test of the compact sample. Dispersion of shock energy due to spalling highly affected the bonding status of the nanocrystalline nickel powder.