ALE-BASED FSCI COMPUTATIONS FOR SOLID ROCKET INTEIOR

Sangho Han,Chongam Kim 한국산업응용수학회 2012 한국산업응용수학회 학술대회 논문집 Vol.7 No.1

A fluid-structure interaction of solid propellant rocket interior is carried out by employing the ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) description, a hybrid model of continuum motion description combining the advantages of classical Lagrangian and Eulerian description. The fluid-structure interaction process and an automatic re-meshing algorithm are included to analyze an unsteady fluid-structure interaction phenomenon with the deformation of solid grain during the simulation. The developed solver is applied for the full burning simulation of a solid propellant grain, which is a highly-coupled unsteady phenomenon between gas flow and propellant structure. Based on the integrated computed results, flow physics in the combustion chamber and the behavior of a solid propellant deformation are examined.

ALE-BASED FSI SIMULATION OF SOLID PROPELLANT ROCKET INTERIOR

Sangho Han,Chongam Kim 한국산업응용수학회 2011 한국산업응용수학회 학술대회 논문집 Vol.6 No.1

As a hybrid model of continuum motion description which combines the advantages of classical kinematical descriptions, i.e. Lagrangian and Eulerian description, the ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) description is adopted for the simulation of a fluid-structure interaction of solid propellant rocket interior. The fluid-structure interaction process, combustion modeling, regression model and an automatic re-meshing algorithm are included to analyze an unsteady fluid-structure-combustion interaction phenomenon with the deformation of solid domain during the burning process. The developed solver is then applied for the ignition simulation of a solid propellant grain, which is a highly unsteady coupled phenomenon between gas flow and propellant structure. The computed results show complex flow physics in the combustion chamber and the behavior of a solid propellant deformation.

ALE 기반의 고체 로켓 내부 유체-구조 연동 해석

한상호(Sangho Han),민대호(Dae Ho Min),김종암(Chongam Kim) 한국전산유체공학회 2010 한국전산유체공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.5

As a hybrid of continuum motion description which combines the advantages of classical kinematical descriptions, i.e. Lagangian and Eulerian description, the ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) description is adopted for the simulation of a fluid-structure interaction of solid propellant rocket interior. The fluid-structure interaction phenomenon with the deformation of solid domain during the simulation. The developed solver is applied for the ignition simulation of a solid propellant grain, which is an unsteady highly-coupled phenomenon between gas flow and propellant structure. The computed results show complex flow physics in the combustion chamber and the behavior of a solid propellant deformation.

중소기업을 위한 근대 품질 규범의 형성과정과 항공우주 품질경영 표준

한상호(Sangho Han) 항공우주시스템공학회 2019 항공우주시스템공학회 학술대회 발표집 Vol.2019 No.5

고체 로켓 내부 그레인 유체-구조-연소 통합 해석

한상호(Sangho Han),최희성(Hee Sung Choi),민대호(Dae Ho Min),황찬규(Changyu Hwang),김종암(Chongam Kim) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.5

본 논문은 유동과 구조물간의 상호작용으로 인해 유체나 구조, 한 쪽 분야에서의 접근으로는 한계가 있는 고체 로켓 내부 유동-구조-연소 결합 문제를 해결하기 위해 FSI를 이용한 전산해석을 목적으로 한다. ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian) 기술 방식을 도입하여 계산 격자의 움직임을 허용하면서도 격자에 대한 연속체 입자의 상대운동이 가능하도록 하였다. 유체 영역의 해석 프로그램은 2차원 압축성 비정상 유동 해석을 위한 오일러 방정식을 ALE 형태를 변형시켜 적용 하였고, 고체 영역의 해석 프로그램은 ALE를 고려한 2차원 동적 유한 요소 방법을 사용하였다. The Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE, in short) method is the new description of continum motion ,which combines the advantages of the classical kinematical descriptions, i.e. Lagrangian and Eulerian description, while minimizing their respective drawbacks. In this paper, the ALE description is adapted to simulate fluid-structure interaction problems. An automatic re-mesh algorithm and a fluid-structure coupling process are included to analyze the interaction and moving motion during the 2-D axisymmetric solid rocket interior FSI phenomena simulation.

유체-구조 연성 해석을 위한 common-refinement 기반 불일치 격자 경계면에서의 정보 전달 기법 연구

한상호(Sangho Han),김동현(Donghyun Kim),이창수(Changsoo Lee),김종암(Chongam Kim) 한국항공우주학회 2014 韓國航空宇宙學會誌 Vol.42 No.3

본 연구는 유체-고체 연성 해석이 활발히 진행되고 있는 고체로켓의 3차원 연소실 상경계면 형상에 대해 정보 전달 기법 중 하나인 공통세분 기법의 적용을 목적으로 수행되었다. 본 기법은 불일치하는 경계면간 정보 전달에도 보존성과 정확도를 동시에 만족시킬 수 있다는 장점을 갖는다. 기법 구현은 상경계면에 공통표면을 구성하고 특정 오차를 최소화 시키는 최소화 내삽법을 적용하는 과정으로 수행되었다. 이를 바탕으로 다양한 다차원 상경계면 형상에서 연속 및 불연속 함수를 이용한 정보 전달 실험을 수행하였고, 다른 기법들과 해석 결과를 비교하였다. During multi-physics or multi-phase simulations accompanying fluid- structure- thermal interaction, data transfer problems always arise along non- matching interfaces caused by different computational meshes for each physical domain. Common- refinement scheme, among many available methods, is attractive since it is known to yield conservative and accurate data transfer for non- matching interface cases. This is particularly important in simulating compressible unsteady fluid- structure- thermal interaction inside solid propellant rockets, where grid size along solid- fluid interfaces is substantially different. From this perspective, we examine performances of common- refinement- based data transfer scheme between structured quadrilateral (structure part) and unstructured triangular (fluid part) meshes by comparing computed results with other data transfer methods.

특정 승차 위치 승차감 향상을 위한 전후륜 조향 제어

길한별(Han-Byeol Gil),전창준(Chang Jun Jeon),서지윤(Jiyoon Seo),이상호(Sangho Lee),조완기(Wanki Cho),유승한(Seung-Han You) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.4

항공기용 복합 전자 소자의 항공기 장착을 위한 인증 방안

한상호(Sangho Han) 대한전자공학회 2019 대한전자공학회 학술대회 Vol.2019 No.6

항공기에 기능 보강 등의 목적으로 CEH의 사용이 일반화 되고 있으며 점차 이용 빈도가 증가할 것으로 추정된다. 이러한 현장에서 회로를 가변시켜 사용할 수 있는 전자 하드웨어의 등장으로 항공전자부품의 인증은 소프트웨어의 인증에 이어 새로운 국면을 맞고 있다. 2000년 4월 인증 지침서로 RTCA DO-254가 발행된 이래 FAA1)에서는 2005년 6월 AC20-152를 발행하여 복합 전자소자에 대한 인증기준으로 채택하였다. 이와 같이 복합 전자 하드웨어의 인증을 위한 지침이 마련됨에 따라 향후 항공용으로 개발되는 복합 전자 하드웨어는 소프트웨어와 마찬가지로 인증을 받아야 한다. 우리나라에서 항공전자 부품 개발시 소프트웨어의 인증과 더불어 하드웨어의 인증 문제가 대두될 것이며 이에 대한 대비가 필요한 시점이다. 이 글은 향후 복합 하드웨어의 인증에 대비하여 개발자가 알아야 할 사항을 개괄하였다. The use of CEH for the purpose of enhancing the functions of aircraft is becoming common and it is estimated that the frequency of use will increase gradually. With the advent of electronic hardware that can be used to vary circuits in these sites, certification of aviation electronic components is in a new phase following certification of software. Since RTCA DO-254 was issued as a certification guide in April 2000, the FAA has issued AC20-152 in June 2005 to adopt it as a certification basis for complex electronic devices. As such, guidance is provided for the certification of complex electronic hardware, complex electronic hardware developed for future aviation should be certified just like software. In addition to the certification of software, the development of aviation electronic components in Korea will require preparation for the certification of hardware. This article outlines what developers should know for future certification of complex hardware.

핵의학과에서 사용하는 납 앞치마의 방사선 차폐율 평가

한상현(SangHyun Han),한범희(BeomHeui Han),이상호(SangHo Lee),홍동희(DongHeui Hong),김기진(GiJin Kim) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2017 방사선기술과학 Vol.40 No.1

본 연구는 영상의학과에서 사용하는 Χ선용 납 앞치마를 핵의학과에서도 사용하고 있는 점에 착안하여 방사성 동위원소의 종류 즉, γ선 에너지에 따라 납 앞치마의 차폐율을 평가하여 방호효과를 알아보고자 하였다. 실험에 사용된 방사성동위원소는 이용통계 중 상위 5개 핵종인 99mTc, 18F, 131I, 123I, 201Tl을 사용하였고, 납 앞치마는 실제 핵의학과에서 사용 중인 납 당량 0.35 ㎜Pb의 납 앞치마를 이용하였다. 실험결과 납 앞치마의 평균 차폐율은 99mTc이 31.59%, 201Tl은 68.42%, 123I이 76.63%로 나타났다. 131I의 차폐율은 납 앞치마를 사용했을 경우가 오히려 선량률이 평균 33.72%가 증가되어 나타났고, 18F의 경우 평균 차폐율이 -0.315%로 나타나 차폐효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 결과적으로 납 앞치마의 차폐율이 높은 방사성동위원소의 순서는 123I, 201Tl, 99mTc, 18F, 131I 순이었다. 현재 핵의학 검사실에서 사용하고 있는 납 앞치마는 일반 Χ선용 납 앞치마로 γ선을 이용하는 핵의학 환경 에서는 적절치 않은 것으로 생각된다. 따라서 방사선작업종사자들의 효과적인 방사선 방호와 작업능률을 고려하여 방사성동위원소의 특성에 맞는 핵의학 전용 납 앞치마의 개발이 요구된다. Considering that the X-ray apron used in the department of radiology is also used in the department of nuclear medicine, the study aimed to analyze the shielding rate of the apron according to types of radioisotopes, thus γ ray energy, to investigate the protective effects. The radioisotopes used in the experiment were the top 5 nuclides in usage statistics 99mTc, 18F, 131I, 123I, and 201Tl, and the aprons were lead equivalent 0.35 mmPb aprons currently under use in the department of nuclear medicine. As a result of experiments, average shielding rates of aprons were 99mTc 31.59%, 201Tl 68.42%, and 123I 76.63%. When using an apron, the shielding rate of 131I actually resulted in average dose rate increase of 33.72%, and 18F showed an average shielding rate of –0.315%, showing there was almost no shielding effect. As a result, the radioisotopes with higher shielding rate of apron was in the descending order of 123I, 201Tl, 99mTc, 18F, 131I. Currently, aprons used in the nuclear medicine laboratory are general X-ray aprons, and it is thought that it is not appropriate for nuclear medicine environment that utilizes γ rays. Therefore, development of nuclear medicine exclusive aprons suitable for the characteristics of radioisotopes is required in consideration of effective radiation protection and work efficiency of radiation workers.

진단용 DR 발생장치에서 IEC 표준규격과 상용부하의 공기커마 직선성에 대한 일관성 비교

한범희(Beomhui Han),김종일(Chongyeal Kim),이상호(Sangho Lee),한상현(Sanghyun Han),유인규(Ingyu You) 한국방사선학회 2012 한국방사선학회 논문지 Vol.6 No.5

본 연구에서는 IEC 60601-2-54에서 제시한 표준을 근거로 부하조건에서의 제한된 간격으로 걸친 공기커마를 절대측정하여 X선의 직선성을 면밀히 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 10대를 대상으로 한 모든 진단용 X선 발생장치(DR)는 IEC 60601-2-54 표준에서 제시한 공기커마의 직선성이 부적합으로 나타났고, 일반적인 조사선량의 직선성 평가방법에서는 4대에서 최고 관전압의 50%와 80%의 두 개 측정 계열 모두 부적합으로 나타났으며, 나머지 6대에서는 최고 관전압의 50%와 80%의 두 개 측정 계열 모두에서 적합으로 나타났다. IEC 60601-2-54 표준에서 제시한 직선성 시험과 기존의 조사선량 직선성 시험이 많은 차이를 보였다. IEC 60601-2-54 표준+에서 제시한 공기커마의 직선성은 국제표준의 권고사항이므로 기존의 조사선량 직선성 보다 상당히 타당성이 있고, 방사선량을 정량화하기 위한 표준으로 IEC 60601-2-54 표준에서 제시한 공기커마의 직선성이 진단용 X선 영상장치 성능관리에 중요한 평가 요소라 사료된다. In this study, based on IEC 60601-2-54 standard load conditions presented in the limited interval over the air kerma at the absolute linearity closely evaluated by measuring the X-ray results were as follows: 10 units targeted all Diagnostic X-ray generating device (DR) presented in the IEC 60601-2-54 standard linearity of air kerma emerged as inappropriate, the general evaluation of the dose linearity from four in the top 50% and 80 kVp % of the two measurement series were as irrelevant all the rest from six of the top tube voltage of 50% and 80% of the two measurement series, appeared in all suitable. Presented in IEC 60601-2-54 standard dose linearity testing and conventional linearity tests showed many differences. IEC 60601-2-54 standard linearity in the proposed international standards of air kerma is the recommendation of the existing dose linearity considerably more feasible, and to quantify the amount of radiation as the standard suggested by the standard IEC 60601-2-54 air kerma of a diagnostic X-ray imaging device linearity performance management is considered key elements in the critical appraisal.