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N<SUB>2</SUB>O 촉매 분해를 이용한 하이브리드 로켓 자연 점화 연구
용승주(Sung Ju Yong),김태규(Taegyu Kim) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.5
이 연구에서는 아산화질소의 촉매 분해를 이용한 하이브리드 로켓의 자연 점화에 관한 연구를 수행하였다. 하이브리드 로켓은 촉매 점화기, 고체연료, 연소기, 노즐로 구성하였다. 아산화질소를 분해하기 위해 Ru 촉매를 Al2O3 지지체에 함침법을 이용하여 담지하였고, 제조된 촉매의 반응온도에 따른 아산화질소 분해율을 측정하였다. 촉매 점화기의 작동조건에 따른 온도변화를 측정하였고, 하이브리드 로켓의 자연 점화에 대한 가능성을 확인하였다. Auto ignition of hybrid rocket using N2O catalytic decomposition was studied in the present study. The hybrid rocket consists of catalytic igniter, solid fuel, combustor, and nozzle. The Ru/Al2O3 catalyst for N2O decomposition was synthesized by an impregnation method, and N2O conversion as reaction temperatures was measured. The temperature change of the catalytic ignitor was measured at the operating condition, and the possibility for the auto ignition of hybrid rocket was validated.
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용승주(Sung Ju Yong),박대일(Dae Il Park),김태규(Taegyu Kim) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11
추진제로써 아산화질소를 활용하기 위해 아산화질소의 촉매 분해 특성에 대한 연구를 수행하였다. 아산화질소를 분해하기 위해 Ru와 Pt 촉매를 Al2O3 지지체에 함침법을 이용하여 담지하였고, 관형 반응기를 사용하여 GHSV와 반응온도에 따른 아산화질소의 전환율을 측정하였다. GHSV는 낮을수록, 반응온도는 높을수록 전환율이 높았고, Ru/Al23O3 촉매가 Pt/Al2O3 촉매보다 우수한 성능을 보였다. The characteristics of nitrous oxide catalytic decomposition were studied to utilize the nitrous oxide as a propellant. The Ru and Pt were selected as nitrous oxide decomposition catalysts and loaded in the Al2O3 support using an impregnation method. The nitrous oxide conversions as a variation of GHSV and reaction temperature were measured in a tubular reactor. At the low GHSV and high temperature, the conversion was increased, and Ru/Al2O3 catalyst showed better performance than Pt/Al2O3 catalyst.
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김태규(Taegyu Kim),용승주(Sung Ju Yong),박대일(Dae Il Park) 한국항공우주학회 2010 韓國航空宇宙學會誌 Vol.38 No.4
추진제로써 아산화질소를 활용하기 위해 아산화질소의 촉매 분해 특성에 대한 연구를 수행하였다. 아산화질소 분해 반응을 위한 고성능 촉매를 선정하기 위해 Pt, Ir, Ru 촉매를 합성하였다. 촉매 합성을 위해 각각의 촉매 전구체를 함침법을 이용하여 Al₂O₃ 지지체에 담지하였다. 제조된 촉매는 관형 반응기를 사용하여 공간속도와 반응온도에 따른 N₂O 전환율을 가스 분석을 통해 측정하였다. 또한 촉매 내구성을 판단하기 위해 800 ℃에서 2시간 동안 반응한 후 촉매 유실량을 측정하였다. N₂O 전환율은 공간속도가 낮을수록 반응온도가 높을수록 높았고, Ru/Al2₂O₃ 촉매가 낮은 온도에서 가장 높은 N₂O 전환율을 보였고 내구성도 가장 우수하였다. The study on the characteristics of nitrous oxide catalytic decomposition was carried out to utilize the nitrous oxide as a propellant. The Pt, Ir and Ru were synthesized to select a high performance catalyst for the nitrous oxide decomposition reaction. The respective catalyst precursors were loaded in the Al₂O₃ support using an wet impregnation method. The N₂O conversion as a variation of space velocity and reaction temperature was measured using a tubular reactor. The catalyst loss was measured to evaluate the durability of catalysts after the reaction at 800 ℃ for 2 hours. The N₂O conversion was increased at the decrease of space velocity and at the increase of temperature. The Ru/Al₂O₃ catalyst had the highest N₂O conversion at low temperature and the best durability.
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