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나노 알루미늄 입자가 첨가된 파라핀 연료의 인장강도 특성
류성훈(Sunghoon Ryu),한승주(Seongjoo Han),김시진(Sijin Kim),김진곤(Jinkon Kim),문희장(Heejang Moon),김준형(Junhyung Kim),고승원(Seung Won Ko) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5
본 연구에서는 하이브리드 가스발생기용 알루미늄/파라핀 왁스 연료의 기계적 특성 파악을 위한 인장강도 실험을 만능재료시험기를 이용하여 수행하였다. 나노 알루미늄 입자 첨가량에 따른 기계적 특성을 파악하기 위해 순수 파라핀 왁스에 10wt%, 30wt%의 나노 알루미늄 입자를 혼합하여 인장강도를 측정하였다. 실험에 사용된 시편은 ASTM-D638 규격에 따라 제작되었으며 100nm 크기의 알루미늄 입자와 Sasol사의 미정질 파라핀 왁스(Microcrystalline wax - Sasol 0907)를 이용하여 제작하였다. 실험결과, 알루미늄 입자 첨가율이 증가함에 따라 파단강도가 증가함을 확인하였다. In this study, tensile strength tests were conducted with the universal test machine to investigate the mechanical characteristics of aluminized paraffin wax fuel for hybrid gas generator application. The specimens of 0wt%, 10 wt% and 30 wt% aluminum particle contents are used in order to clarify the aluminum particle content dependency on the mechanical behavior of aluminized paraffin based fuel. Nano-sized aluminum particle and microcrystalline paraffin wax(Sasol 0907) were chosen for the base specimens whose manufacturing process followed the ASTM-D638 specimen standard. It was revealed that the rupture strength increased as the nano particle contents increased.
류성훈(Sunghoon Ryu),송재준(Jae-Joon Song) 한국암반공학회 2010 터널과지하공간 Vol.20 No.4
극지는 학문적인 가치뿐만 아니라 무한한 자원의 공급처로서 각광받고 있는 추세이다. 극지와 극지 암석의 암석역학적 특성을 이해하기 위하여 남극대륙의 암석을 포함하여 극지 환경 조건에서 진행된 암석의 물성 변화에 관한 연구를 살펴보았다. 남극대륙은 바람이 매우 강하고 지구상에서 가장 기온이 낮으며 건조한 지역이다. 남극 현지 암석의 심도별 온도분포를 조사한 연구에서는 지표면과 가까운 얕은 심도에서는 동결-융해 과정이 반복되는 한편, 특정 깊이 이하에서는 항상 0℃ 미만의 온도 분포를 나타내는 것으로 보고 하였다. 현지 암석의 온도분포와 대기 온도를 비교해 보았을 경우 상당한 차이를 나타내었다. 남극 사면의 기후에 의한 풍화정도를 알아보기 위하여 슈미트 반발경도와 taffoni의 분포를 조사한 연구가 있다. 그리고 실내 실험을 통해 암석 시료를 동결-융해 과정을 반복하여 풍화시킨 후 쇼어경도, 일축압축강도 등을 측정한 결과 동결-융해 횟수가 증가할수록 암석의 강도가 저하됨을 보고한 사례가 있다. 향후 극지암석에 대한 보다 상세한 암석역학적 물성 시험과 풍화에 관한 실내시험결과를 현장 암석의 물성변화에 적용시키는 연구가 필요할 것으로 판단된다. The polar region is in the limelight for an academic worth as well as plenty of natural resources. The study on the polar region was reviewed for better understanding of the polar region and its rock properties. The antarctica has a windy and dry climate along with the lowest temperature on the earth. The thermal distribution according to depth in the area was reported: The freezing-thawing process was repeated in shallow depth, and the temperature falls down below zero under the specific depth. There is a great temperature difference between the atmosphere and rock. A research reported for the degree of weathering of the antarctic slope by using Schmidt hammer and Taffoni test. The rock specimens weathered by repeated freezing-thawing process were tested of the shore hardness and uniaxial compressive strength: The rock strength gradually decreased as the freezing-thawing process was repeated. The comprehensive mechanical properties of the polar region rocks and the relationship between the laboratory weathering test result and the real rock property change in the site remain as future research topics.
파라핀/알루미늄 연료의 알루미늄 입자크기 및 함유비 변화에 따른 인장 및 압축강도 특성 연구
류성훈(Sunghoon Ryu),한승주(Seongjoo Han),김진곤(Jinkon Kim),문희장(Heejang Moon),김준형(Junhyung Kim),고승원(Seung Won Ko) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회지 Vol.21 No.1
본 연구에서는 하이브리드 가스 발생기용 파라핀/알루미늄 왁스 연료의 기계적 특성 파악을 위한 인장 및 압축강도 실험을 수행하였다. 혼합된 알루미늄 입자의 크기와 첨가량에 따른 기계적 특성을 파악하기 위해 10 wt%, 20 wt%, 30 wt%의 나노 입자 첨가 시편과 5 wt%, 10 wt%, 15 wt%의 마이크로 입자 첨가 시편을 사용하였다. 평균입도 100 nm 및 8 m 크기의 알루미늄 입자와 Sasol사의 미정질 파라핀 왁스(Sasol 0907)를 이용하였고, 인장시험과 압축 시험에 사용된 시편은 각각 ASTM-D638, ASTM D575-91 규격에 따라 제작하였다. 나노 입자의 첨가는 시편의 인장 및 압축강도를 크게 향상시키나 마이크로 입자의 첨가는 상대적으로 인장 및 압축강도의 증가에 미치는 영향이 미미한 것으로 파악되었다. Tensile and compressive strength tests were conducted to investigate the mechanical characteristics of aluminized paraffin wax fuel for hybrid gas generator applications. Mixtures of 0 wt%, 10 wt% and 30 wt% nano aluminum paraffin coupons as well as 5 wt%, 10 wt% and 15 wt% micro aluminum paraffin coupons were used. The average particle size of 100nm and of 8m mixed each with microcrystalline paraffin wax(Sasol 0907) were chosen for the base specimens where the tensile strength test followed the ASTM-D638 specimen standard while the compressive strength test followed the ASTM D575-91. It was found that nano based specimens increased both the tensile and compressive strength enhancing the mechanical behavior of paraffin wax whereas the micro based specimens gave still less influential effect.
마이크로 알루미늄 입자 함유량에 따른 파라핀 연료의 연소 특성 연구
박영훈(Younghoon Park),류성훈(Sunghoon Ryu),한승주(Seongjoo Han),문희장(Heejang Moon),김진곤(Jinkon Kim),김준형(Junhyung Kim),고승원(Seungwon Ko) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
본 연구에서는 마이크로 크기의 알루미늄 함유량에 따른 파라핀/알루미늄 연료의 연소특성 변화를 연구하였다. 마이크로 알루미늄 입자 첨가량에 따른 연소 특성을 파악하기 위해 순수 파라핀 왁스에 5 wt%, 10 wt%의 마이크로 알루미늄 입자를 혼합하여 연소 실험을 수행하였다. 연료는 평균 8 크기의 알루미늄 입자와 Sasol사의 미정질 파라핀 왁스(Sasol 0907)를 이용하였고, 산화제는 기체산소를 적용하여 고체연료의 후퇴율과 압력선도, 연소효율의 변화 등을 조사하였다. 알루미늄 입자의 함량이 높을수록 고체연료의 후퇴율과 연소실 압력 및 연소 성능효율이 모두 증가함을 확인하였으나 증가폭은 미미함을 확인하였다. This paper describes the combustion characteristics of aluminized paraffin fuel on the contents of micron-sized aluminum particles with nominal diameters of 8. Aluminized paraffin fuels with mixture ratio of aluminum 0 wt%, 5 wt% and 10 wt% as fuel and GOx(Gaseous Oxygen) as oxidizer were used to perform the experiments. The experimental investigations were performed on the regression rate, the chamber pressure and the combustion efficiency. Increasing a content of micron-sized aluminum particles, the results of regression rate, chamber pressure and combustion efficiency show minor increase compared to those without particles.
산화제유속 구간에서의 HDPE 및 Paraffin 연료의 연료농후가스 O/F비 특성
한승주(Seongjoo Han),류성훈(Sunghoon Ryu),김진곤(Jinkon Kim),강태곤(Teagon Kang),문희장(Heejang Moon),김준형(Junhyung Kim),고승원(Seung Won Ko) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회지 Vol.20 No.6
Multi-port HDPE and Paraffin firing tests are conducted for hybrid gas generator application of a ducted rocket in the low oxidizer mass flux range. A fuel rich gas of O/F ratio from 0.3 to 0.8, a typical O/F operating range of a ducted rocket gas generator, have been achieved with paraffin fuel implying that the hybrid system can be a potential candidate. It was also found that an almost constant O/F ratio regime exists under 35 kg/㎡s of the oxidizer mass flux, opening a possibility for the paraffin fuel toward the VFDR gas generator application.
알루미늄 입자 크기에 따른 파라핀 혼합연료의 연소 특성 연구
고수한(Soohan Ko),한승주(Seongjoo Han),류성훈(Sunghoon Ryu),김진곤(Jinkon Kim),문희장(Heejang Moon),김준형(Junhyung Kim),고승원(Seungwon Ko) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
본 연구에서는 알루미늄 입자 크기에 따른 파라핀 혼합연료의 연소 특성에 관한 실험을 수행하였다. 평균 입도 100 nm 및 8 μm 크기의 알루미늄 입자와 Sasol사의 마이크로크리스탈린 파라핀 왁스(Sasol 0907)를 이용하여 연소실험을 수행하였고 순수 파라핀과 알루미늄 입자 5 wt%를 첨가한 파라핀 혼합 연료의 후퇴율과 압력선도, 특성배기속도 등을 비교하였다. 마이크로 입자의 첨가는 산화제 유속이 증가할수록 후퇴율을 향상시켰으나 나노 입자의 첨가는 후퇴율이 감소하는 경향을 보였다. In this study, the combustion characteristics of paraffin blended fuel on aluminum particle size were investigated. The combustion experiments were carried out using aluminum particles with an average particle size of 100 nm and 8 μm and microcrystalline paraffin wax (Sasol 0907). A series of comparison was conducted on the regression rate, the pressure curve and the characteristic velocity of pure paraffin and paraffin blended fuels with aluminum particles. It was found that the micro-sized particles enhance the regression rate as the oxidizer mass flux increased. However, the nano-sized particles decrease the regression rate as the oxidizer mass flux is increased.