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스크램제트 엔진 성능시험 설비를 위한 초음속 노즐 수치해석 및 성능시험
이경재(Kyungjae Lee),이양지(Yangji Lee),양인영(Inyoung Yang),차봉준(Bongjun Cha) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5
한국항공우주연구원은 극초음속 공기흡입식 추진 기관에 대한 연구를 2000년부터 지속적으로 추진하면서 이를 시험하기 위한 시험설비를 2009년 7월 완공하였다. 시험설비는 기본설계 단계에서부터 시험부에 장착되는 2차원 형태의 노즐을 마하수에 따라 교체가 용이하도록 하였다. 이 논문에서는 시험설비에 장착될 마하 6 노즐을 설계하고 수치해석과 시험을 통하여 최종 검증하는 단계별 내용에 대하여 기술하였다. 노즐 입구 조건은 현재 시험설비의 성능 한계에 따라 압력 30 bar, 온도 1,300 K로 설계되었으며, 시험 결과 새로 제작된 초음속 노즐이 원하는 마하수 분포를 보이고 있음을 확인할 수 있었다. Korea Aerospace Research Institute has started the research and design of a scramjet engine and its test facility from 2000, and completed the development of the facility in July 2009. SETF(Scramjet Engine Test Facility), is a blow-down type wind tunnel equipped with a supersonic nozzle, storage air heater and air ejector. A supersonic nozzle and a storage air heater are used to simulate a flight Mach number condition. In this paper, numerical analysis and performance test for a brand-new supersonic nozzle of SETF is described. The nozzle is designed for Mach 6.0 flight condition.
초음속 연소에서 연료 분사구 형상에 따른 연소성능 변화에 대한 실험적 연구
이경재(Kyungjae Lee),강상훈(Sanghun Kang),이양지(Yangji Lee),양수석(Sooseok Yang) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회지 Vol.15 No.5
In order to investigate the effect of fuel injection hole configuration within the scramjet combustor, experiment and quasi-one-dimensional analysis was performed. And the results were compared with experiment and analysis result which were performed in 2008 with same facility and test condition. Fuel injection hole size was decreased and quantity was increased. However the depth of fuel penetration and flow quantity of fuel were maintained. As a test result, combustion performance was increased significantly with no-cavity injector and slightly with plain-cavity. However, combustion performance with zigzag-cavity was decreased.
이경재(Kyungjae Lee),강상훈(Sanghun Kang),이양지(Yangji Lee),양수석(Sooseok Yang) 한국추진공학회 2008 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.5
본 논문에서는 램제트 기관의 성능을 결정짓는 공기흡입구를 램제트 엔진의 비행 목적에 맞게 비행 마하속도 4에서 기본설계를 수행하였다. 순항고도 12km, Mach 2~6의 넓은 영역에서의 운용을 가능하게 하기 위하여 가변형 공기흡입구의 개념을 도입하였다. In this study, one type of ramjet intake were designed for the flight condition of Mach number 4 and numerical analysis was performed. In order to widen the flight envelope range (Mach number 2 ~ 6), movable intake concept was applied. The central body was designed so that the capture area ratio which is one of most important factors of ramjet intake design could be adjusted. And various types of cowl and movable insert part of shell were designed in order to control throat area which could increase total pressure recovery. The numerical results showed that the designed ramjet intake could be applied in various flights Mach number.
초음속 연소에서 연료 분사구 형상에 따른 연소성능 변화에 대한 실험적 연구
이경재(Kyungjae Lee),강상훈(Sanghun Kang),이양지(Yangji Lee),양수석(Sooseok Yang) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
초음속 연소에서 연료를 분사하는 분사구의 형상에 따른 연소 성능의 변화를 파악하기 위하여 실험과 준일차 해석(Quasi-One Dimensional Analysis)을 수행하였으며, 결과 값을 본 팀에서 동일 설비 및 조건으로 2008년에 시험을 수행한 데이터와 비교해 보았다. 연료 분사구 형상은 2008년 수행하였던 시험모델과 비교하여 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 증가시켰으며, 연료 분사구의 크기 및 개수는 동일한 연료 압력에서 연료의 분사량과 침투깊이가 동일하도록 결정되었다. 실험결과 공동이 없을 시에는 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 늘렸을 때 연소성능이 큰 폭으로 증가하였지만, 일자형 공동에서는 그 영향이 미미하였다. 하지만 지그재그형 공동에서는 연료 분사구의 크기를 줄이고 개수를 늘렸을 때 오히려 연소성능이 저하되었다. In order to investigate the effect of fuel injection hole configuration within the scramjet combustor, experiment and quasi-one-dimensional analysis was performed. And the results were compared with experiment and analysis result which were performed in 2008 with same facility and test condition. Fuel injection hole size was decreased and quantity was increased. However the depth of fuel penetration and fuel flow were maintained. As a test result, combustion performance was increased significantly with no-cavity injector and slightly with plain-cavity. However, combustion performance with zigzag-cavity was decreased.
GSM 간섭 신호에 강인한 광대역 UHF 대역 CMOS 수신기 프런트 엔드
윤성욱(Sung Wook Yoon),전양지(Yangji Jeon),김창열(Changyeol Kim),이옥구(Ockgoo Lee),남일구(Ilku Nam) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.12
본 논문에서는 단말기에서 GSM 수신기와 DVB-H와 같은 디지털 TV 튜너 수신기가 공존할 때 GSM 상호운용성을 지원할 수 있는 UHF 대역 (470-868 MHz) 수신기 프런트엔드 회로를 제안한다. 제안한 수신기 프런트엔드 회로는 저잡음 증폭기, 싱글 입력 차동 출력 증폭기, 전류미러 기반의 I/Q 하향 혼합기로 구성되어 있다. 광대역 신호를 수신하기 위해 저항성 피드백 형태의 구조를 사용하였고, GSM IOP를 지원할 수 있도록 노치 필터를 포함하여 저잡음 증폭기를 구성하였다. 전류미러 회로를 사용하여 고선형 하향 혼합기 특성을 얻어 수신기 프런트 엔드의 전체 선형성 특성을 개선하였다. 제안한 수신기 프런트엔드는 130 nm RF CMOS 공정을 사용하여 설계하였고, 전원 전압 1.2 V에서 14 mW의 전력를 소모한다. 제안한 수신기 프런트엔드는 노치필터가 동작할 경우 470-748 MHz에서 동작하고 이득이 28 dB, 잡음 지수 3 dB, IIP3 -11 dBm의 성능을 보이고, 노치필터가 동작하지 않을 경우 470-868 MHz에서 동작하고 이득이 30 dB, 잡음 지수 3 dB, IIP3 -11 dBm의 성능을 가진다. This paper presents a UHF band (470-868 MHz) receiver front-end circuit that can support GSM interoperability when a digital TV tuner receiver coexists with a GSM receiver on a cellular phone. The proposed receiver front-end circuit consists of a low-noise amplifier, a single-input differential-output amplifier, and a current-mirror based I/Q down-conversion mixer. The low-noise amplifier employs a resistive feedback topology to receive broadband input signals and notch filter in the signal path in order to support GSM interoperability. Using current-mirror circuits, the overall linearity characteristics of the receiver front end were improved by obtaining the high linearity of the down-conversion mixer. The proposed receiver front end was designed using a 130 nm RF CMOS process and consumes power of 14 mW at supply voltage of 1.2 V. The proposed receiver front end shows a gain of 28 dB, an IIP3 of -11 dBm, and a NF of 3 dB at 470-748 MHz when the notch filter is operating, and a gain of 30 dB, an IIP3 of -11 dB, and a NF of 3 dB at 470-868 MHz when the notch filter is not operational.