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        • KCI등재
        • 한국형발사체 추진기관개발에서의 제품보증활동

          조상연(Sang Yeon Cho), 설우석(Woo Seok Seol), 고정환(Jeonghwan Ko) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5

          한국항공우주연구원에서는 1.5톤급의 실용위성을 태양동기궤도에 투입할 수 있는 3단형 발사체인 한국형발사체 KSLV-II를 개발하고 있다. 한국형발사체의 개발과정으로 2018년에는 2단과 3단으로 구성된 시험발사체(TLV)를 발사할 계획이며 여기에 사용되는 추진기관은 한국형발사체의 2단 엔진인 75톤급 엔진의 지상형 모델과 추진제 탱크, 공급 시스템이 적용되게 될 것이다. 현재 엔진시스템을 포함한 시험발사체 추진기관의 경우, 엔지니어링모델(EM)의 조립과 인증모델(QM)의 제작, 납품이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 한국형발사체 추진기관의 개발중 수행되고 있는 제품보증 활동에 대하여 설명하고자 한다. Korea Aerospace Research Institute has been developing 3-stage launcher KSLV-II, which can inject 1.5-ton satellite into sun synchronous orbit (SSO). For development process, Test Launch Vehicle(TLV) adopting the 2<SUP>nd</SUP> and 3<SUP>rd</SUP> stage of KSLV-II will be scheduled to launch in 2018. The propulsion system of TLV is composed of 2<SUP>nd</SUP> stage engine system (ground type) and propellant supply system including LOX, Kerosene tanks. Until now, system integration of engineering model of TLV and delivery of qualification model have been done. In this paper, the product assurance activities for propulsion system KSLV-II will be illustrated.

        • KCI등재
        • 한국형발사체 75톤 액체로켓엔진 PSD 제작방식과 검증

          엄재익(Jae Ik Um), 이수호(Soo Ho Lee), 이한주(Han Ju Lee), 심수철(Su Cheol Shim) 한국추진공학회 2019 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.5

          한국형발사체 1단과 2단의 75톤급 액체로켓엔진 산화제 공급배관에 포고억제장치 즉 PSD가 설치된다. 한국형발사체 배관 구성품을 제작에 용접과 성형방식 등 다양한 방법이 소개 되어 왔다. 여기에는 충분한 검증작업을 요하게 된다. 본 논문에서는 PSD 제작 방식을 소개하고, 진동시험을 비롯한 검증시험 결과를 소개한다. 그리고 여기서 발생한 문제점을 통해 PSD의 제작 방식을 개선하는 과정을 포함하였다. In terms of KSLV-II with 75 tone liquid rocket engines on 1<SUP>st</SUP> and 2<SUP>nd</SUP> stage, PSD(POGO Suppression Device)s are installed on LOx feed lines. Many of methods for manufacturing of pipe components are proposed such as welding and foaming. This paper introduces the manufacturing methods and inspection results with the vibration test for the PSD. And it has modified processes of manufacturing of the PSD considering problems of the inspection.

        • 한국형발사체의 액체 부스터 부착 임무 해석

          양원석(Won-Seok Yang), 최정열(Jeong-Yeol Choi) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.12

          본 연구에서는 한국형발사체에 액체로켓부스터를 장착하여 발사 성능을 증가한 발사체의 성능해석을 수행하였다. 액체로켓부스터의 성능은 75톤급 액체로켓엔진을 기본으로 하여 한국형발사체의 2단부 구조비를 참고하였으며 발사체의 성능해석은 한국형발사체의 목표궤도인 700 km궤도를 목표로 하여 부스터의 수를 2, 3, 4개로 하여 분석하였다. 부스터를 장착하는 경우 탑재가능화물 무게는 증가하지만 상단부의 추력크기에 제한받는 것으로 판단된다. 따라서 부스터를 장착하는 경우 상단부의 성능도 동반하여 개선한다면 발사성능을 보다 획기적으로 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다. Mission analysis of space launch vehicles were carried out based on the KSLV-II launch vehicle with liquid rocket boosters. 75 ton liquid rocket engine was assumed for booster and mass ratio of KSLV-II second stage was referred. Depending on the number of booster, there is 3 type of advanced KSLV-II. Increase of payload was derived when target orbit is 700 km orbit, but there is limit by upper stage thrust performance. Thus, it is more effective to improve upper stage and booster.

        • 한국형발사체 3단 엔진시스템 파워팩 구동 특성

          김승한(SeungHan Kim), 김성룡(SeungRyong Kim), 이광진(KwangJin Lee), 황창환(ChangHwan Hwang), 이무근(MooKeun Yi), 왕승원(SeungWon Wang), 소윤석(YoonSeok So), 우성필(SeongPil Woo), 임지혁(JiHyuk Lim), 전준수(JunSoo Jeon), 한영민(YeongMin Han) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11

          한국형발사체 3단 엔진 개발을 위한 중간 단계로 액체산소-케로신 추진제 7톤급 액체로켓엔진의 파워팩 시험이 수행되었다. 연소기를 제외한 7톤 엔진시스템을 이용한 파워팩 시험의 시험결과를 제시하였다. 액체산소-케로신 추진제 엔진시스템의 시동 절차를 개발하기 위해 연소기를 오리피스로 모사하는 조건에서의 파워팩 시험기의 예냉, 파이로시동기를 이용한 시동 및 가스발생기 점화, 터보펌프 정격 구동이 성공적으로 수행되었다. 본 7톤 엔진 파워팩 시험 결과는 한국형발사체 3단용 7톤 액체로켓엔진 점화/시동 절차를 개발하는데 활용되었다. As an interstage of the 7tonf LOx/Kerosene liquid rocket engine development for KSLV-II 3<SUP>rd</SUP> Stage Engine, powerpack test of 7 tonf engine are performed. The results of powerpack test using 7-tonf engine system except combustion chamber are presented. For the development of startup sequence of LOx-Kerosene engine system, chilldown procedure, startup using pyrostarter, ignition of gas generator, and nominal operation is successfully performed. The results of 7tonf powerpack test were used for the determination of startup and ignition sequence of 7tonf engine system for KSLV-II 3<SUP>rd</SUP> Stage.

        • 중국의 연구 사례를 통한 개방형 액체로켓엔진의 고장진단 기법 분석

          이계림(Kyelim Lee), 차지형(Jihyoung Cha), 고상호(Sangho Ko) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5

          본 논문은 액체로켓엔진의 건전성 감시 및 관리기법에 대한 연구 동향을 소개한다. 이를 위하여 실제 액체로켓엔진에 연구 및 적용되었던 고장진단 알고리즘을 조사하였다. 특히 한국형발사체(Korea Space Launch Vehicle Ⅱ, KSLV-Ⅱ)에 적용하기 위해 한국형발사체 로켓엔진과 같은 구조인 개방형 액체로켓엔진에 적용된 알고리즘을 조사하였다. 이러한 과정을 통해 적용된 사례들의 특징을 따로 세분화하고, 한국형발사체 로켓엔진과 비슷한 중국의 개방형 액체로켓엔진들의 고장진단 기법 특징들을 분석하였다. 나아가 2019년에 발사를 목표로 하는 한국형발사체에 적용시키기 위해 고려해야 할 사항에 대하여 토론하고자 한다. This paper deals with a survey on the recent research activities regarding health monitoring and management for liquid rocket engines. For this, we investigate the precedent techniques applied to Liquid Rocket Engine(LRE) developed. Particularly, we focus on open-cycle LRE to apply to KSLV-Ⅱ (Korea Space Launch Vehicle Ⅱ). Through this work, we subdivide health monitoring algorithms and analyze fault detection and diagnosis algorithm developed in china, since china researched open-cycle liquid rocket engine which have same cycle with KSLV-Ⅱ rocket engine. Then, we discuss some important points to be considered to the development of the KSLV-Ⅱ.

        • 한국형발사체 1단 기체공급계용 체크밸브 개발

          정용갑(Yonggahp Chung) 한국추진공학회 2019 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.11

          한국형발사체의 1단 추진기관시스템에서는 유체의 역류를 방지하거나 제한하여 한 방향으로만 유체가 흐르게 제어하기 위하여 체크밸브를 사용한다. 한국형발사체의 1단 추진기관시스템에서는 추진제인 산화제로는 액체 산소(LOX)가 사용되고 연료로는 케로신이 사용된다. 가압제용 헬륨 가스는 극저온 액체 산소 탱크 내에 설치된 가압제 용기에 저장되고 퍼지용 헬륨 가스는 상온으로 용기에 저장된다. 본 연구에서는 한국형발사체의 1단 추진기관시스템에 적용되는 체크밸브 개발에 대해 고찰하였다. The check valves are used to allow free flow in one direction and to prevent or restrict reverse flow in KSLV-II first stage propulsion system. Liquid oxygen(LOX) as the oxidizer and kerosene as the fuel are used for the propellant in KSLV-II first stage propulsion system. The helium gas for the pressurant is stored in pressurant cylinders inside the cryogenic liquid oxygen tank and the helium gas for the purge is stored in room-temperature cylinders. In this study, the development of check valve for KSLV-II first stage propulsion system was considered.

        • 한국형발사체 (KSLV-II) 발사대시스템 추진제 공급설비의 산화제 3단 동시 충전 운용 분석

          서만수(Mansu Seo), 이재준(Jae Jun Lee), 강선일(Sunil Kang) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12

          본 논문은 한국형발사체(KSLV-II) 발사대시스템 상세설계 단계 중 수행된 수력학적 관점의 한국형 발사체 산화제 3단 동시 충전 과정의 유동 해석 결과를 소개한다. 한국형발사체 발사대시스템 상세 설계 결과물을 바탕으로 1-D 유동해석 모델링 및 계산을 수행하였으며, 이를 이용하여 충전모드에 따른 유량조절밸브 개도, 구동절차와 충전완료 시간 등을 선정하였다. In this paper, 1-D calculation results of the liquid oxygen filling system (LOXFS) of the launch complex system of Korea Space Launch Vehicle-II (KSLV-II) is introduced from critical design result The characteristic of pressure drop of all components of LOXFS are considered in 1-D flow model. Simultaneous filling operation of three stages of KSLV-II is calculated with hydraulic flow model. Filling scenario, detailed process of liquid oxygen filling process, and opening ratio of the end valves are considered with calculation.

        • 한국형발사체 발사대 지상장비제어계 접지시스템 설계

          문경록(Kyungrok Moon), 안재철(Jaechel An), 정일형(Ilhyung Jung), 홍일희(IIhee Hong), 강선일(Sunil Kang) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5

          발사대 지상장비제어계는 발사관제설비의 핵심 요소 장비로 추진제공급설비 등의 발사운용설비를 원격으로 자동 제어하는 역할을 담당한다. 지상장비제어계는 다양한 전기 및 전자시스템으로 구성되므로 주 전원공급설비로부터 필요한 전력을 공급 받고 주변 제어대상 설비와 전기적인 신호를 교류하는 인터페이스를 갖게 된다. 일반적으로 접지시스템은 기기의 안정적인 운용과 운영 인력의 안전을 위하여 매우 중요하다. 발사대의 전기 및 전자시스템은 발사관제설비 뿐만 아니라 전력공급, 낙뢰보호, 통신, 조명, 폐쇄회로감시 등 시설과 기타 제어시스템을 포함하며, 이들은 모두 직접 또는 간접적으로 상호 영향을 주고 받는다. 따라서 접지시스템은 각 시스템 간 영향을 효과적으로 차단 또는 최소화하도록 설계되어야 한다. 본 논문에서는 주변 시스템과의 인터페이스를 고려한 한국형발사체 발사대 지상장비제어계 접지시스템의 설계 내용을 소개한다. Technological Equipment Automated Control System (TEACS) is one of the most important components, which has the role of automatic control of the technological equipment (TE) in a launch complex. Since its configuration is composed of a variety of electrical and electronic systems, it should receive the electrical power from a main power supply system and exchange the signals with related systems. In general, the grounding system is critical for the stable operation and safety of operating personnel. Electrical systems such as power supply equipment, lightning protection system, communication systems, lighting equipment, and closed-circuit monitoring facility will have mutual influences either directly or indirectly. Therefore, the electrical grounding system should be designed effectively in order to prevent or minimize the interferences among them. This paper introduces the design approach of TEACS grounding system and Launch Complex (LC) for Korea Space Launch Vehicle II (KSLV-II), taking into account interfaces with the adjacent facilities in LC.

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