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서대반(Daeban Seo),유병일(Byoungil Yoo),정용갑(Yongghap Chung),한영민(Yeoungmin Han) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
한국형발사체 75톤급 연소기 연소시험을 위한 연소시험설비의 구축이 완료된 후 산화제 공급 시스템의 성능을 평가하기 위한 수류시험이 수행되었다. 1차 수류시험 결과 런탱크 압력 약 100 bar에서 런탱크 ~ 연소기 구간에서의 기밀 여부가 확인되었으며, 서브라인만 개방한 상태에서의 유량 및 연소시험을 위한 filling time을 측정하였다. 2차 수류시험에서는 런탱크를 46 bar로 가압한 후 메인라인/서브라인을 모두 개방하여 설비 최대 유량으로의 액체산소 공급 성능을 확인하였다. The combustion chamber test facility of 75-tonf class combustion chamber was constructed, then cold flow test of oxidizer supply system for its performance evaluation was conducted. In the 1st test leak tightness of the system under 100 bar condition was verified, and a flow rate and a filling time was measured as subline valve was opened. In the 2nd test, the maximum flow rate of liquid oxygen in the system was verified at the runtank pressure of 46 bar as main and subline valves was opened.
75톤급 액체엔진 연소시험설비의 액체산소 과냉각 시스템
서대반(Daeban Seo),유병일(Byoungil Yoo),이정호(Jungho Lee),조남경(Namkyung Cho),김승한(Seunghan Kim),한영민(Yeoungmin Han) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
한국형발사체의 설계안에는 산화제 배관의 geysering 현상과 펌프 입구의 cavitation 현상을 방지하기 위하여 발사대기 중 산화제인 액체산소를 과냉각 하여 공급하는 시나리오가 포함되어 있다. 이 조건을 75톤급 엔진 개발 시험 단계에서 검증하기 위해 엔진 연소시험설비에는 액체산소를 과냉각 할 수 있는 시스템이 적용되었다. 여기에는 진공 이젝터를 이용한 방법과 탱크 내 헬륨 분사를 통한 방법이 적용되었으며, 성능 평가를 위해 각각에 대한 과냉각 시험이 수행되었다. 두 시험에서 모두 약 17분간 시험이 진행되었으며, 탱크 50%수위 지점 기준 이젝터를 이용한 시험에서는 약 3.3K, 헬륨 분사를 이용한 시험에서는 약 2.2K 의 과냉각 결과를 나타내었다. In the design of KSLV-II, there is a scenario in which supercooled liquid oxygen is supplied to prevent a geysering phenomenon in the oxidizer pipe and a cavitation phenomenon at the pump inlet. To verify this condition in the engine development test phase, a system that supplies supercooled liquid oxygen to the engine was applied in the engine combustion test facility. In this system, supercooling methods using a vacuum ejector and using helium injection to the tank were appied. Both tests were carried out for about 17 minutes. Supercooling results of about 3.3K for the ejector test and about 2.2K for the helium injection test were obtained at the 50% level of the tank.
친환경 이원추진제 기반 우주추진시스템의 개발동향 및 국내 개발전략 제안
서대반(Daeban Seo),이기주(Keejoo Lee),김현준(Hyeonjun Kim),박재성(Jaesung Park) 한국추진공학회 2023 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.11
증가하는 소형위성의 발사수요에 대응하기 위한 우주수송선의 개발이 민간기업을 중심으로 진행되고 있다. 이 우주수송선에서는 저비용화를 위해 친환경 추진제를 기반으로 하여 개발되고 있으며, 높은 비추력을 위해 이원추진제 방식의 우주추진시스템을 적용하여 개발되고 있다. 최근 동향으로는 친환경 추진제인 과산화수소/탄화수소 계열 연료의 조합과 아산화질소/탄화수소 계열 연료의 조합으로 양분되어 개발이 진행되고 있다. 국내에서도 친환경 이원추진제 기반 우주추진시스템을 적용한 우주수송선의 개발을 통해 소형위성의 발사수요에 효과적으로 대응 할 필요가 있으며, 최근 개발동향 및 국내여건 등을 고려할 때 임무에 따라 추진제 조합을 달리한 2가지 종류로 개발하는 것이 효과적일 것으로 판단된다. The development of orbital transfer vehicle(OTV) to respond to the increasing demand for launching small satellites is in progress mainly through private companies. OTVs are being developed based on green propellants to reduce costs, and for high specific impulse, a bipropellant type spacepropulsion system is adapted in the OTVs. In recent trends, development is in progress by dividing it into a combination of hydrogen peroxide/hydrocarbon series fuel and a combination of nitrous oxide/hydrocarbon series fuel. In Korea, there is a need to effectively respond to the demand for small satellite launches through the development of OTVs using a green propellant-based spacepropulsion system. Considering recent development trends and domestic conditions, it is expected that it will be effective to develop OTVs into two types with different propellant combinations depending on the mission.