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러시아와 우크라이나의 액체로켓엔진 개발 동향
김철웅, 조원국, 박순영, 설우석, Kim. C.W., Cho. W.K., Park. S.Y., Seol. W.S. 한국항공우주연구원 항공우주산업기술동향 12 Pages
한국항공우주연구원 항공우주산업기술동향 2010, Vol.8 No.2 86-97 (12 pages)
본 논문은 케로신 액체로켓엔진에서 세계 최고의 기술력을 갖고 있는 러시아와 우크라이나의 액체로켓 엔진 개발과정 및 동향을 살펴보았다. 구소련에서는 1960년대에 closed cycle을 채택하여 엔진의 연소압과 비추력을 최대한 높이는데 주력하였다. 그러나 1990년대 이후 경제적으로 어려워지면서 새로운 엔진개발에 드는 비용을 최소화하고 있으며, 이를 위하여 유사업종의 업체 간의 합병을 진행했고, 새로운 엔진개발에 기존의 부품을 최대한 사용하거나 시험-개선과정의 합리화를 통하여 시험엔진개수와 시험횟수를 줄이고 있다.... -
액체로켓엔진 시스템 해석 기술 소개
조원국, 박순영, 김철웅, Cho. Won Kook, Park. Soon Young, Kim. Chul Woong 한국항공우주연구원 항공우주기술 6 Pages
한국항공우주연구원 항공우주기술 2014, Vol.13 No.1 70-75 (6 pages)
액체 로켓 엔진에 대한 에너지 밸런스 해석, 모드 해석, 비정상 해석 프로그램을 소개하였다. 유사 프로그램에 대한 결과, 공개된 실험 결과와 비교하여 해석 방법을 검증하였다. 에너지 밸런스 해석은 초기 개발 단계에서 활용된다. 모드 해석은 엔진 작동 조건, 시험조건 설정 및 엔진 성능 분산 분야에 활용된다. 비정상 해석을 통하여 추진제 유량, 추력, 비정상 조건에 대한 임펄스를 예측할 수 있다. 비정상 해석은 시동/종료 시퀀스 설정에 필수적이다. 본 해석 프로그램들은 한국형 발사체 엔진 개발에 활용될 것이다. -
액체로켓엔진의 성능 민감도 분석
조원국, 박순영, Cho. Won Kook, Park. Soon Young 한국항공우주연구원 항공우주기술 7 Pages
한국항공우주연구원 항공우주기술 2013, Vol.12 No.1 200-206 (7 pages)
액체로켓엔진에서 추진제 밀도와 공급 압력 변화에 대한 성능 민감도를 분석하였다. 해석 프로그램은 터보펌프-가스발생기 연계시험 결과와 비교하여 1% 오차를 가지는 것으로 확인되었다. 연료 공급압력이 증가하면 혼합비 감소로 인해 엔진 연소압이 감소하였고 연료의 밀도가 증가하면 혼합비 감소에도 불구하고 추진제 유량이 증가하므로 엔진 연소압이 증가하는 것으로 예측되었다. 또한 산화제의 밀도가 증가되거나 공급압력이 증가하면 엔진의 연소압이 증가할 것으로 분석되었다. -
액체로켓엔진 배관 김발 신축 이음 모멘트 평가
유재한, 문일윤, 이수용, 최충현, Yoo. Jaehan, Moon. Ilyoon, Lee. Soo Yong, Choi. Chunghyeon 한국항공우주연구원 항공우주기술 6 Pages
한국항공우주연구원 항공우주기술 2013, Vol.12 No.1 105-110 (6 pages)
액체로켓엔진 고압 배관의 김발 신축이음은 고압에서 반복적인 회전 변위를 받게 된다. 본 연구에서는 고압에서 내부형 김발 신축이음의 모멘트 해석 및 시험을 수행하였다. 해석적으로 스프링 강성, 마찰과 측력에 의한 모멘트 값을 각각 구하고 시험으로 얻어진 전체 모멘트 값과 비교하였다. 또한 외부형 힌지 신축이음에 대하여 회전 핀에 이황화몰리브덴 코팅을 적용하여 저압에서 갈링 현상이 없어지고 마찰 계수가 감소하는 것을 확인하였다. -
액체로켓엔진의 진단 방법론 연구
김철웅, 박순영, 조원국, Kim. Cheul-Woong, Park. Soon-Young, Cho. Won-Kook 한국항공우주연구원 항공우주기술 13 Pages
한국항공우주연구원 항공우주기술 2012, Vol.11 No.2 182-194 (13 pages)
한정된 기간과 비용 하에 높은 신뢰도와 안전성을 갖는 엔진을 완성하기 위해서는 엔진 개발과 병행하여 엔진에 최적화된 진단시스템의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 진단시스템의 개발방향을 정립하기 위하여 해외문헌을 바탕으로 엔진에서 발생 가능한 고장들, 상태진단을 위한 검사파라미터의 특성, 진단방법들(실시간 진단법, 사후 진단법, 사고원인 분석법, 파라미터 계통법, 시험진단법)을 고찰하였고, 엔진 개발단계 및 운용단계에서 수행해야할 진단관련 과제들을 제시하였으며, 해외의 액체로켓엔진 진단 사례를 정리하였다. -
파열판 방식 연소기 점화기의 유량계수 시험
유재한, 이중엽, 이수용, Yoo. Jaehan, Lee. Joongyoup, Lee. Soo Yong 한국항공우주연구원 항공우주기술 7 Pages
한국항공우주연구원 항공우주기술 2012, Vol.11 No.2 122-128 (7 pages)
액체 로켓 엔진 점화 라인에 부착되는 연소기 점화기 중에 양단에 파열판이 부착되는 방식이 있다. 본 연구에서는 전단에 솔레노이드밸브가 있는 이러한 연소기 점화기에 대한 유량계수 시험을 수행하였다. 방사형 및 원주형 스코어를 가지는 인장형 파열판, 점화기에 대한 상온 수류 시험을 통하여, 유량계수에 대한 스코어, 유량, 파열판 두께, 전단 공기층 및 솔레노이드밸브의 영향을 살펴보았다. -
가스발생기 사이클 액체로켓엔진의 비추력 평가
조원국, 설우석, Cho. Won-Kook, Seol. Woo-Seok 한국항공우주연구원 항공우주기술 5 Pages
한국항공우주연구원 항공우주기술 2010, Vol.9 No.1 93-97 (5 pages)
액체산소/케로신을 사용하는 가스발생기 사이클 액체로켓엔진의 비추력 해석을 수행하였다. 본 해석 방법으로 재연한 300톤급 엔진의 시스템 성능은 문헌에 보고된 결과와 비교하여 비추력 0.1%, 최적 연소압 12%의 오차를 보였다. 오차의 주요 원인은 문헌에 공개되지 않은 서브시스템의 성능모델 차이와 가스발생기 생성물의 물성 모델 차이로 판단된다. 막냉각이 적용되는 30톤급 1단용 엔진의 경우, 연소압 68 bar에서 혼합비 2.2가 최적 비추력 조건인 것으로 평가되었으며 최적 조건은 주어진 성능 모델에 따라 달라질 수 있다. -
막냉각에 의한 액체로켓엔진의 비추력 변화
조원국, 박순영, 설우석, Cho. Won-Kook, Park. Soon-Young, Seol. Woo-Seok 한국항공우주연구원 항공우주기술 7 Pages
한국항공우주연구원 항공우주기술 2009, Vol.8 No.2 133-139 (7 pages)
가스발생기 사이클 액체로켓엔진의 비추력 성능 해석을 수행하였다. 본 해석 방법은 공개된 문헌의 추력 300톤급 엔진에 대한 개념설계와 비교하여 검증을 마쳤다. 막냉각을 증가시킴으로써 연료가 연소에 참여하는 비율이 감소될 수 있지만 재생냉각에 필요한 연료 펌프의 소요동력 감소를 통하여 엔진의 비추력이 증가될 수 있다. 개선된 조건은 막냉각의 도움을 통하여 연료펌프 헤드를 감소시키고 연소 압력을 높일 수 있음을 예시한다. -
터보펌프+가스발생기 연계시험기 시동모사 수류시험
김승한, 남창호, 김철웅, 문윤완, 설우석, Kim. Seung-Han, Nam. Chang-Ho, Kim. Cheul-Woong, Moon. Yoon-Wan, Seol. Woo-Seok 한국항공우주연구원 항공우주기술 7 Pages
한국항공우주연구원 항공우주기술 2009, Vol.8 No.2 19-25 (7 pages)
본 논문은 액체산소 및 케로신을 이용한 30톤급 터보펌프+가스발생기 연계시험의 시동모사 수류시험 결과를 포함하고 있다. 시험 목적, 연계시험 시스템 구성, 시험 조건, 시험 절차 및 시험결과가 제시되었다. -
액체로켓엔진 연소기에 적용된 니켈-크롬 코팅의 열차폐 효율과 내구성
이광진, 임병직, 김종규, 한영민, 최환석, Lee. Kwang-Jin, Lim. Byoung-Jik, Kim. Jong-Gyu, Han. Yeoung-Min, Choi. Hwan-Seok 한국항공우주연구원 항공우주기술 6 Pages
한국항공우주연구원 항공우주기술 2009, Vol.8 No.1 138-143 (6 pages)
액체로켓엔진 연소기에 적용된 대기 플라즈마 코팅 및 전해/무전해 도금 코팅의 열차폐 효율과 내구성 평가를 수행하였다. 연소시험 결과 대기 플라즈마 방식의 $ZrO_2$, NiCrAlY 코팅은 로켓엔진 연소기의 초음속 유동영역에서 코팅이 표면에서 박리되는 현상이 간헐적으로 발생하였으며 따라서 이러한 문제를 극복할 수 있는 대체 코팅 방식이 요구되었다. 시험 결과 열차폐 효율 및 내구성 관점에서 대기 플라즈마 방식의 $ZrO_2$, NiCrAlY 코팅의 대안으로 무전해/전해 방식을 사용한 니켈-크롬 코팅을 사용할 수 있음을 알 수...


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