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추진기관시스템 시험설비 고압가스 배관 청결화 및 압력시험 절차 소개
송재강(Jaekang Song),우희찬(Heechan Woo),이장환(Janghwan Lee) 한국추진공학회 2019 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.11
발사체 개발 과정 중 하나인 단 인증시험을 위한 추진기관시스템 시험설비(PSTC)에 사용되는 고압가스 공급을 위한 배관은 규격 만족 및 안전을 위해 청결도가 만족되어야 한다. 본 논문에서는 추진기관시스템 시험설비(PSTC) 구축을 통해 경험한 배관의 청결화 방법과 안전성 입증을 위한 압력시험 절차에 대하여 소개하고자 한다. 배관의 청결화 및 압력시험에 사용된 유체는 배관의 오염을 방지하기 위해 불활성 기체인 질소를 적용하였다. 배관의 청결화를 위한 방법으로는 블로윙을 적용하였으며, 에너지 보존의 법칙을 이용한 등운동에너지를 만족하는 조건에서 진행하였다. 배관의 안전성 검증을 위한 압력시험은 고압가스안전관리법에 의거하여 진행하였으며, 시험으로 인한 안전사고를 방지하기 위해 배관 저장에너지에 따른 TNT 환산량 및 안전거리 검토를 수행하여 반영하였다. Pipeline for supplying high pressure gas used in Propulsion System Test Complex(PSTC) for certification test of the projectile stage, one of the projectile development process, should be cleaned for satisfactory of specification and safety. In this paper, We introduce the pipe cleaning method and the pneumatic pressure test procedure to prove the safety that we experienced through the construction of the Propulsion System Test Complex(PSTC). The fluid used for pipe cleaning and pressure test was nitrogen as an inert gas to prevent contamination of the pipe. Blowing was applied as a method for cleanliness of the pipe, and it proceeded under conditions satisfying the iso-momentum using the law of energy conservation. The pneumatic pressure test to verify the safety of the pipe was conducted in accordance with the High Pressure Gas Safety Management Act. And in order to prevent safety accidents caused by the test, conversion amount of TNT and the safety distance according to the pipe storage energy were reviewed and reflected.
상온 가스를 이용한 환형 이젝터의 성능 변수에 대한 실험적 연구
연해인(Haein Yeoun),유이상(Isang Yu),우희찬(Heechan Woo),임지녕(Jinyeong Im),고영성(Youngsung Ko),방정석(Jeongseok Bang) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
환형 이젝터는 중앙분사형 이젝터에 비해 냉각 특성 등의 장점을 가지며, 고공환경 지상구축 설비뿐만 아니라 RBCC 의 ramjet mode 와 같이 활용 범위가 넓고 실용적이다. 따라서 본 연구에서는 환형 이젝터의 형상 및 성능변수에 따른 이젝터 성능을 확인하고자 하였으며, 차후 중앙분사형 이젝터와의 성능 비교를 위해 실험적 연구를 수행하였다. The annular ejector has advantages of cooling characteristic etc over the axial symmetric ejector and can be more practical and widely used like RBCC ramjet mode as well as high altitude environment establishing equipments. In this study, the ejector performance of an annular ejector was experimentally investigated according to performance parameters and ejector configuration. This results of the annular ejector will be compared with those of the axial symmetric ejector in the future.
이젝터를 이용한 고공환경 시험 리그 구축 및 성능 시험
유이상(Isang Yu),김태완(Taewoan Kim),우희찬(Heechan Woo),연해인(Haein Yeon),고영성(Youngsung Ko),김선진(Sunjin Kim) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.12
고공환경을 모사하기 위하여 이젝터와 열진공 챔버를 설계 제작하여 성능 시험을 수행하였다. 고공환경의 압력 조건을 충족시킬 수 있도록 이젝터를 사용하여 연소가스를 모사할 수 있는 부유동이 공급되는 상태에서 이젝터의 성능을 확인하였다. 또한 고공환경의 저온 환경 구현을 위해서 열진공챔버를 설계/제작하여 성능 시험을 수행하였다. 열진공챔버는 직경 1미터, 1m의 깊이로 제작되었으며 저온환경을 구현할 수 있도록 챔버 내부에 열교환기를 설치하였다. 열진공챔버 주위에는 9개의 온도센서와 7개의 압력센서를 위치하여 온도와 압력을 계측하였다. Performance test and construction of a high altitude simulating system which consisted of a thermal vacuum chamber and an ejector were conducted. A high altitude pressure condition was simulated by the ejector with secondary flow rate to simulate a combustion gas. In addition, the thermal vacuum chamber was designed with a heat exchanger to simulate low temperature of a high altitude. It’s diameter and depth were 1m respectively and the heat exchanger was installed in the chamber. The temperature and pressure of the thermal vacuum chamber were measured by 9 temperature and 7 pressure sensors.
김완찬(Wanchan Kim),김태완(Taewan Kim),우희찬(Heechan Woo),연해인(Haein Yeoun),고영성(Youngsung Ko),김선진(Sunjin Kim) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5
과산화수소와 촉매반응을 최적화 할 수 있는 촉매베드 형상을 알아보기 위하여 촉매베드 부피를 고정시키고 길이와 직경비(L/D)를 변경하여 촉매분해성능 실험을 수행하였다. 실험결과 모든 경우에서 출구 온도는 700℃ 이상 계측되었고, 촉매베드의 L/D가 커질수록 과산화수소와 촉매가 반응하는 시간이 길어져 배출되는 고온가스의 출구 온도가 높아지는 것으로 확인되었다. 촉매베드 압력은 L/D가 커질수록 증가하였으며, 실험 횟수에 따른 압력 편차가 커져 L/D가 작은 경우에 비해 불안정한 것으로 확인되었다. The performance tests of catalytic decomposition with hydrogen peroxide were carried out to find out the optimized geometry of the catalyst bed according to L/D. The hot gas temperature at the outside of catalyst bed showed over 700℃ on all the case and became higher according to increase of L/D because reaction time between hydrogen peroxide and catalyst increase. The results showed that the pressure of the catalyst bed became higher according to increase of L/D and large L/D case was more unstable.
액체산소/에탄올 엔진 연소시험 설비 구축 및 예비 운영 시험
김민상(Minsang Kim),전준수(Junsu Jeon),김태완(Taewoan Kim),우희찬(Heechan Woo),고영성(Youngsung Ko),김선진(Sunjin Kim),김승한(Seunghan Kim) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
본 연구에서는 향후에 다양한 목적으로 사용될 수 있는 액체산소/에탄올 추진제 조합의 로켓 엔진 연소시험 설비를 구축하고, 이 설비에 대한 운용 능력을 평가하기 위하여 예비 운영 시험을 수행하였다. 추진제는 가압 방식에 의해 공급되며, 이를 위해 고압용 추진제 탱크와 가압 및 공급 설비를 구축하였다. 그리고 다중 분사기 엔진을 설계/제작하였으며, 수류시험과 실유체 분무 시험을 통해 이 엔진의 분무 특성과 유량 공급 특성을 관찰하였다. 최종적으로 연소시험을 통하여 액체산소/에탄올 엔진과 연소시험 설비의 안정성을 검증하였다. In this study, LOx/Ethanol rocket engine combustion test facility was constructed which can be used for various purpose in the future and preliminary operational tests were performed to evaluate the operational capability. The facility consists of run tanks, pressurization and supply system. Also a multi injector rocket engine was designed and manufactured and the engine’s cold flow and propellents spray tests were performed to observe spray and supply characteristics as well. Finally, stability of the LOx/Ethanol engine and combustion test facility were verified by combustion tests.