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액체산소를 사용하는 발사체 산화제 및 산화제 지상공급시스템의 품질관리
김지훈(Jihoon Kim),유병일(Byungil Yoo),강선일(Sunil Kang),오승협(Seunghyub Oh) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11
성공적인 발사나 시험 운용을 위해서는 여러 가지 위험 요소들을 사전에 제거하여야 한다. 오염된 추진제 사용은 발사 혹은 시험을 실패하게 하는 원인들 중 하나이다. 특히 액체산소를 산화제로 사용하는 발사체 및 공급시스템의 경우 기계적 불순물, 유지분, 수분 등의 오염원들로 청정상태를 유지하지 못할 경우 예기치 못한 화재나 폭발의 위험도가 높아지게 된다. 본 논문에서는 이러한 오염원들을 제거하고 시스템을 청결하고 안전한 상태로 유지하기 위한 방법을 제시하고 그 적용결과 및 교훈을 정리해 보았다. The various hazards should be eliminated before operations for the successful launches or tests. Using the contaminated propellants is one of the causes for the launch and test failures. Especially, the systems using liquid oxygen as an oxidizer have risks about fires and explosions not be forecasted if they are contaminated by oil, water and mechanical impurities. The procedure for the quality control of the liquid oxygen and the liquid oxygen filling system and the lessons learned from the first launch preparation with the system are introduced on this paper.
김지훈(Jihoon Kim),유병일(Byungil Yoo),조상연(Sangyeon Cho),강선일(Sunil Kang),오승협(Seunghyub Oh) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11
산소를 추진제로 사용하는 발사체를 발사하기 위한 발사대 및 그것을 시험하기 위한 설비를 보유하고 있는 건물은 언제나 누출된 산소로 인한 화재 및 폭발의 위험성을 지니고 있다. 또한 질소, 헬륨 등과 같은 각종 고압가스류를 사용하고 있기 때문에 밀폐된 공간에서의 가스 누출로 인한 질식사의 위험에도 노출되어 있다. 따라서 이러한 공간 내의 공기 중 산소 농도를 관리하여 발생할 수 있는 사고를 미연에 예방할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 산소 농도 관리의 방법과 시스템 구성 및 적용 결과를 정리하였다. Test and launch facilities which use oxygen as the propellant of a launch vehicle have hazards of fire and explosion by the leakage of oxygen. Also, the personnel operating the facilities, which use the high-pressured gases like nitrogen and helium in the closed room, is exposed to the hazard of death from suffocation. Consequently, we should keep out of the hazards and the accidents by monitoring the contents of oxygen in the air. The method and the system construction for monitoring oxygen contents in the air and the results from its application to Naro space center are described on this paper.
김지훈(Jihoon Kim),유병일(Byungil Yoo),조남경(Namkyung Cho),김승한(Seunghan Kim),한영민(Yeoungmin Han) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
발사체의 비행시험을 하기 전 액체로켓 추진기관에 대한 지상시험 수행을 통해 효율적인 추진기관 개발을 도모할 수 있고 비행시험 전 검증을 통해 신뢰도를 높이고 개발비용도 절감할 수가 있다. 따라서 국내에서도 대형급 추진기관 시스템 시험설비를 구축함으로써 앞으로 개발되는 액체추진기관의 완성도와 신뢰도를 향상시켜 국제시장에서 경쟁력 있는 상용 발사체 개발의 첫걸음을 내딛을 수 있기를 기대한다. Before doing the flight test, the ground test for liquid rocket propulsion system is helpful for improving its reliability and reducing the development money. Therefore, by constructing the Propulsion System Test Complex for heavy liquid rocket propulsion system development, we expect that it will be the first step for making the commercial launcher which will be competitive in the international launch service market.
한국형발사체 75톤급 엔진 지상연소시험설비 연료시스템 인증시험
이정호(Jungho Lee),전준수(Junsu Jeon),유병일(Byungil Yoo),김채형(Chaehyoung Kim),이광진(Kwangjin Lee),김승한(Seunghan Kim),한영민(Yeoungmin Han) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5
한국형발사체의 1단/2단에 사용되는 75톤급 액체로켓엔진의 연소시험을 위한 엔진 지상연소시험설비가 나로우주센터 내에 구축되었다. 엔진 지상연소시험 설비의 추진제 공급 시스템 중 하나인 연료공급 시스템의 구성 및 운영에 대해 기술하고, 설비의 공급성능을 확인하기 위해 수행한 공급 성능 인증 시험결과를 확인하였다. 정격 유량 시험에서 102 liters/sec 의 유량이 안정적으로 공급되고, 설비최대 조건인 고유량 조건에서는 123 liters/sec 의 유량이 안정적으로 공급되었다. 또한 시동탱크/런탱크 전환 공급 시험을 통하여 시동탱크/런탱크 전환 시에도 연료가 정격 값으로 원활히 공급되는 것을 확인하였으며, 전환 시 유량의 떨림 정도를 확인하였다. 75-tonf rocket engine ground test facility for propulsion system of KSLV-II 1st/2nd stage is constructed in Naro space center. The specification and operation of kerosene supply system and the result of cold flow test to verify its performance are described in this paper. At the rated flow rate condition the flow rate is measured as 102 liters/sec and which is measured as 123 liters/sec at the high flow rate condition. Also the cold flow test for verifying switching performance from the start tank to the runtank was conducted.
소윤석(Younseok So),우성필(Seongphil Woo),이광진(Kwangjin Lee),유병일(Byungil Yoo),김진형(Jinhyung Kim),조황래(Hwangrae Cho),방정석(Jeongsuk Bang),한영민(Yeoungmin Han) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
본 논문에서는 9톤급 다단연소사이클 엔진용 산화제 과잉 예연소기 분사기 설계 및 수류시험 결과에 대해 기술하고자 한다. 총 3 종류의 동축 와류 분사기를 설계하고 각 종류마다 12개의 분사기를 제작하였다. 연료 접선홀 직경은 모두 동일하며, 산화제와 연료가 연소되어 발생하는 기체 산화제와 냉각 채널에서 배출되는 액체 산화제 모멘텀의 비에 따라 산화제 과잉 예연소기 분사기의 연소에 어떠한 영향이 있는지를 연구하기 위해 산화제 접선홀의 직경을 다르게 제작하였다. 추후에 산화제 과잉 예연소기를 이용한 파워팩과 연소시험을 통해 검증될 예정이다. 수류시험 결과, 연료 유량은 설계차압을 기준으로 목표값에 도달하였지만, 산화제 유량은 설계 차압을 기준으로 목표값을 넘어서는 결과를 보였다. This paper is described for results of cold flow test and design of injectors for oxidizer-rich preburner applied with 9tonf-class staged combustion engine cycle. The 3 types of coaxial swirl injectors are designed and manufactured. The diameters of fuel tangential hole are same with 0.7 mm. The diameters of oxidizer tangential hole are difference because of momentum ratio which is Gox oxidizer momentum occurred by combustion from mixing of fuel and oxidizer in the injector chamber and Lox oxidizer momentum from cooling channel. It will be confirmed by the powerpack and combustion test of oxidizer rich preburner in later. The results of cold flow test, the fuel flowrate is proper for differential pressure at design point but the oxidizer flowrate is over for differential pressure at design point.
전준수(Junsu Jeon),왕승원(Seungwon Wang),정용갑(Yonggahp Chung),유병일(Byungil Yoo),이광진(Kwangjin Lee),한영민(Yeoungmin Han) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
현재 개발 중에 있는 한국형 발사체(KSLV-II)의 엔진 하부 시스템인 연소기의 성능 평가를 위한 연소기 연소 시험 설비(Combustion Chamber Test Facility ; CCTF)가 전남 고흥에 위치한 나로 우주센터에 구축되었다. 연소 시험을 위한 추진제는 산화제로 액체산소(Lox), 연료로 케로신(Kerosene)이 각각 사용되며 질소 가압 방식으로 연소기에 공급된다. 본 논문에서는 구축된 연소기 연소시험설비의 연료 공급 시스템을 소개하였다. A rocket combustor is one of the engine sub-system of KSLV-II(currently under development by KARI). Combustion Chamber Test Facility(CCTF) for performance evaluation of combustor has been constructed in Naro Space Center. Propellants for a combustion test are using the liquid oxygen as an oxidizer and the kerosene as a fuel. And the propellants are supplied to the combustion chamber by compressed nitrogen gas. This paper introduces the fuel supplying system of CCTF.