• 한국추진공학회지
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• 제20권1호
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• pp.20-27
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• 2016

연소 불안정 현상은 연료의 응답 함수, 연소율, 국부 연료 표면의 유동 속도에 영향을 미치기 때문에 고체로켓 모터 설계 시 성능이나 구조적 안정성을 다루는 측면에서 매우 중요한 부분이다. 연소 불안정 현상은 음향 모드가 연소/유동과정에서 발생하는 진동수와 결합(coupled)되었을 때 발생한다. 본 연구에서는 비선형 파동방정식으로부터 음향 비선형 불안정 모델을 유도하여 실린더형 고체로켓 모터의 연소 불안정 현상을 분석하였다. 또한 고체로켓 모터 연소실 압력, 연소 속도가 연소 불안정에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.278-281
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• 2004

본 논문의 목적은 KSLV-1 KM 축소형 연소관의 변형을 예측할 수 있는 효과적인 해석방법을 제시하는 것을 목적으로 하며, 내압을 받는 F/W 복합재 연소관에 대한 구조해석과 실험을 수행하였다. 효과적인 연소관의 해석을 위해 돔 무위 기하학적 비선형성을 고려한 유한요소법의 3차원 적층 축대칭요소(layered axi-symmetric solid element)에 적용하였다. 유한요소 해석은 전처리 프로그램(HC2004)을 이용 연소관 돔 부위에서의 기하학적 비선형성을 고려하여 ANSYS로 해석을 수행 하였으며, 그 결과 전처리 시간 및 계산 소요시간이 짧았으며, 수압실험 결과 값과 비교, 검토하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.433-436
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• 2005

착화기 및 Can 형태의 점화기를 대기압 이하의 압력에서 사용할 때 나타나는 연소현상과 이에 따른 문제점에 대해서 연구를 수행하였다. 착화기 및 점화기가 일정 수준 이상의 진공도에서 작동할 때 최초 연소화염이 정상적으로 연소하지 못할 수 있으며, 경우에 따라서 점화에 완전히 실패할 가능성도 있는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 점화된 상태로 분출된 점화제가 자유체적(free volume)내의 낮은 압력에 노출되면서 화약의 연소성이 급격히 떨어져서 나타난 것으로 점화기 내에서 연소상태로 분출된 가스가 자유체적 내에서 초기에 가능한 높은 압력을 형성하도록 하여 개선할 수 있음이 확인되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권3호
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• pp.1-11
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• 2020

본 연구에서는 lab-scale 젤로켓모터를 이용하여 액상 케로신 연료와 이를 젤화 시킨 젤 케로신 연료의 연소시험을 수행함으로써, 각 연료별 연소실 정압특성 및 동압특성에 대해 분석하였다. 액상 케로신과 젤 케로신의 정압, 특성속도 및 특성속도 효율은 예상외로 큰 차이를 보이지 않음을 확인하였다. 그러나 액상 케로신과 젤 케로신의 동압 특성을 비교한 결과, 특정 고주파수 영역에서 젤 케로신의 압력 진폭이 액상 케로신 대비 증가하는 것을 확인하였다. 이는 젤 추진제의 고유 연소 메커니즘에 기인한 특성으로 여겨지며, 이들 압력 섭동 진폭이 추후 젤로켓모터의 고주파 연소불안정에 영향을 미치는 주요 인자로 적용될 가능성이 클 것으로 판단되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권5호
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• pp.37-45
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• 2015

본 논문에서는 음향 불안정 해석 기법을 이용하여 알루미늄 입자가 내포된 고체로켓 모터의 연소 불안정 현상을 예측하였다. 특히, 알루미늄 입자들의 로그정규분포 대비 단일 크기의 입자 분포가 연소 불안정 감쇠에 미치는 영향을 비교하여 각각의 민감도를 분석하였으며 고체로켓 모터의 길이 스케일 변화에 따른 음향 감쇠 효과를 단일 입자 크기를 가정한 경우와 비교하였다. 입자에 의한 감쇠는 불안정 모드 주파수 대역이 상대적으로 고주파인 작은 스케일 모터에서 효과적이었으며, 실제 포집장치를 통해 도출된 입자 크기 분포도를 고려한 연소 불안정 예측이 단일 입자 크기로 가정한 예측 결과보다 큰 불안정 감쇠를 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.201-212
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• 2012

일반적으로 고체 추진기관은 큰 비추력과 재시동 능력을 갖고 있는 액체 추진기관에 비하여 경비 면에서 효과적이고 큰 추력 능력을 갖고 있다. 이러한 이유로 고체 추진기관은 주로 부스터나 1 단 추진기관으로 많이 사용되고 있다. BBL 접근 방법이 저 비용과 제한된 개발기간 그리고 낮은 위험성을 고려하여 연구되어 오고 있다. 탄소 섬유 에폭시 레진의 모터 케이스 사용이 확대되고 있고 특히 비활성 질량 감소로 고 강도 탄소섬유가 관심을 끌게 될 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.257-260
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• 2010

고체 추진기관 연소관 내열재의 숯 및 삭마 두께를 예측하기 위한 방법을 제시하였다. 내열재 두께를 계산하기 위해서는 열 및 구조 경계조건을 정확히 알아야 한다. 제안된 방법은 연소관에서 복사, 대류 및 $Al_2O_3$ 조건에서 내열 고무의 열분해 현상을 규명하는데 매우 유용하다. 간단하고 빠르게 고무계 내열재를 초기에 설계하기 위하여 단순화된 수식 과 실험이 사용되었다. 연소관 후방 돔 부위의 숯 및 삭마 두께를 예측하는데 이용이 가능하며 실제 연소 시험을 통하여 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.46-53
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• 2010

본 연구에서는 하이브리드 추진 연소에서 산화제의 상(Phase)에 따른 연소특성 변화를 연구하였다. 산화제는 $GN_2O$와 $LN_2O$를 사용하고 고체연료는 HDPE(High Density PolyEthlene)를 적용하여 연소실험을 수행하였고, 상에 따른 고체연료의 후퇴율과 압력선도, 연소효율의 변화 등을 조사하였다. $LN_2O$를 적용할 경우 액체 산화제의 기화에 필요한 잠열이 화염에서 발생되는 연소에너지에 비해 무시할 정도로 작아 $GN_2O$를 산화제로 사용했을 때의 고체연료 후퇴율과는 큰 차이가 없었지만, 추진 성능효율이 낮아짐을 확인하였고, 액체 산화제의 유량이 증가할수록 산화제의 기화에 필요한 열전달 증가로 인 해 연소 불안정성이 커짐을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.97-107
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• 2012

일반적으로 고체 추진기관은 큰 비추력과 재시동 능력을 갖고 있는 액체 추진기관에 비하여 경비 면에서 효과적이고 큰 추력 능력을 갖고 있다. 이러한 이유로 고체 추진기관은 주로 부스터나 1단 추진기관으로 많이 사용되고 있다. BBL 접근 방법이 저 비용과 제한된 개발기간 그리고 낮은 위험성을 고려하여 연구되어 오고 있다. 탄소 섬유 에폭시 레진의 모터 케이스 사용이 확대되고 있고 특히 비활성 질량 감소로 고 강도 탄소섬유가 관심을 끌게 될 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.30-30
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• 1998

Solid rocket motor case의 internal insulator로 미가류 형태의 내열재에 적당하게 tacky성과 삭막 특성을 고려한 조성을 개발하여 시스템에 성공적으로 적용하였다. 개발된 내열재의 주요 조성으로는 base polymer로 EPDM과 CR을 80/20으로 blend하여 적용했으며, 삭막 특성 향상을 위해 아라미드 섬유인 Kevlar 29를 5 phrs, Hydrated silica인 Zeosil 155를 30phrs 적용하였다. 이와 같은 조성으로 제작된 내열재는 삭마시험, 인장시험, 열특성시험 등 각종 특성시험을 수행하여 시스템에 적용하기 위한 성능을 확인하고 공정에 적용하였다. ST-8 표준 모타에 적용하여 삭막시험한 결과 삭마율 0.21mm/sec를 얻었고, 추진기관 사용 온도인 -4$0^{\circ}C$-6$0^{\circ}C$ 온도 범위에서 기계적성질 값을 측정하여 성능 저하가 없는 안정된 값을 얻었으며, DSC로 Tg point 측정 결과 -55$^{\circ}C$로 나타나 저온특성이 우수한 EPDM 내열재 특성을 확인할 수 있었다.