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+ 연구목적
·메탄 연료 적용, 추진제 공급 시스템 개선,
노즐 개선을 통한 노즐 길이 절감 및 구조비 개선을 위한 통합 설계 기반기술 확보
·추진제
공급 사이클에 따른 상단 엔진을 탑재한 발사체의 성능 분석, 상단 엔진 및 ED 노즐의 최적화 기법을 적용한
발사체 통합 해석
+ 연구과제의
활용가능성
· 본 연구를 통해 획득하는 기술은 소형발사체 상단에 적용 가능할 뿐만 아니라, 이원추진제 로켓 엔진의 원천기술로써 다양한 추진 시스템에 활용 가능
· 메탄 연료 상단 엔진용 추진제 공급 시스템과 ED 노즐의
설계에 필요한 기초 자료를 확보하고 제작 및 실험 기술 확보 가능
· 상단 엔진의 효율을 높임으로써 발사체 운용비용 절감 효과를 발생시키고, 이에
따른 발사체 시장에서의 가격경쟁력 강화 기대 가능
+ 연구내용
· 추진제 공급 시스템 및 추력기 설계 기술 연구
· 추력기 공급 시스템 시험 설비 설계 및 구축
· ED 노즐 추력기 설계/제작 및 공정
· 고강도-고내열성 시편 물성 및 구조 평가 연구
· 통합 시뮬레이션 기법 및 최적 설계 연구
+연구실적
학술지
국외(SCI급)
- Geon Young Kim, Hyoung Jin Lee and Hwanil Huh, “Experimental Study on Flow Control System of an Electric Pump-Fed Cycle for Thrust Control,” Acta Astronautica, Vol. 216, pp.44~54, 2024
- Joomi Lee, Junsub Choi and Hwanil Huh, “Performance analysis of expansion - deflection nozzles with reduced lengths of nozzle extension at a high-altitude environment,” Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 37권 No. 12, pp.6547~6558, 2023
- Donghwi Ha, Tae-Seong Roh, Hwanil Huh and Hyoung Jin Lee, “Development Trend of Liquid Hydrogen-Fueled Rocket Engines (Part 2: Core Technologies),” International Journal of Aeronautical and Space Sciences, International Journal of Aeronautical and Space Sciences, Vol. 24, issue 1, 2023
- Donghwi Ha, Tae-Seong Roh, Hwanil Huh and Hyoung Jin Lee, “Development Trend of Liquid Hydrogen-Fueled Rocket Engines (Part 1: Performance and Operation),” International Journal of Aeronautical and Space Sciences, International Journal of Aeronautical and Space Sciences, Vol. 24, issue 1, 2023
- Junsub Choi and Hwanil Huh, “Performance analysis of an expansion-deflection (E-D) nozzle based on pintle inflection angle,” Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 36, No. 12, 2022
- Hye In Kim, Tae-Seong Roh, Hwanil Huh and Hyoung Jin Lee, “Development of Ultra-Low Specific Speed Centrifugal Pumps Design Method for Small Liquid Rocket Engines,” Aerospace, Vol. 477, No.9, 2022
국내(KCI급)
- 김준겸, 김건영, 이주미, 이민호, 정민규, 이형진, 허환일, “전기펌프 사이클과 ED 노즐을 적용한 발사체 상단의 중량 추정 연구,” 한국항공우주학회지, 제 52권 제 5호, pp.401~413, 2024
- 이민호, 손중훈, 허환일, “항공우주 기술에 리튬이온 배터리 적용을 위한 요구 조건과 최신 동향,” 한국항공우주학회지, 제 52권 제 3호, pp.209~223, 2024
- 김건영, 이형진, 이민호, 허환일, “배터리 기술 발전 동향과 항공 우주 임무의 전기구동 시스템 (PART 2 : 우주 분야 전기구동 시스템의 배터리 활용),” 한국항공우주학회지, 제 51권 제 10호, pp.709~719, 2023
- 김건영, 이형진, 이민호, 허환일, “배터리 기술 발전 동향과 항공 우주 임무의 전기구동 시스템 (PART 1 : 리튬계열 배터리 및 전기추진 항공기 개발 동향),” 한국항공우주학회지, 제 51권 제 10호, pp.693~708, 2023
- 이주미, 최준섭, 허환일, “노즐 길이 단축 방안에 따른 ED 노즐의 성능 분석,” 한국추진공학회지, 제 26권 제 5호, pp.11~23, 2022
- 김건영, 이형진, 김준겸, 허환일, “전기펌프 사이클 우주추진 장치의 밸브 및 펌프 회전수 조절에 따른 정적 유량 공급 특성,” 대한기계학회논문집 B, 제 46권 제 9호, pp.515~527, 2022
- 한경환, 노태성, 허환일, 이형진, “우주발사체의 상단 엔진 개발 동향 분석,” 한국추진공학회지, 제 26권 제 2호, pp.79~95, 2022
학술대회
국외
- Junghun Son, Mingyu Jeong, Minsea Kim, Seongjun Woo and Hwanil Huh, “Research Trends in Electric Pump-fed Cycle Engines from 2020 to 2024,” The Proceedings of the Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology 2024, 2024
- Changjong Lee, Jeonghang Lee and Hwanil Huh, “Heat Transfer Characteristics of Regenerative Cooling for an ED Nozzle Pintle,” The Proceedings of the Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology 2024, 2024
- Hwanil Huh, Junghun Son, Jeonghang Lee, Mingyu Jeong, Changjong Lee and Junsub Choi, “Challenges in Improving Upper Stage Engines: Methane, ED Nozzle, and Electric Pump-fed Cycle.” Conference Proceedings Europe-Korea Conference on Science and Technology 2024, 2024
- Minho Lee, Changjong Lee, Jeonghang Lee and Hwanil Huh, “A study on the performance of lithium-ion batteries according to altitude,” Conference Proceedings Europe-Korea Conference on Science and Technology 2024, 2024
- Junghun Son, Mingyu Jeong and Hwanil Huh, “APPLICABILITY OF AN ELECTRIC PUMP-FED CYCLE ENGINE FOR SATELLITE THRUSTER.” Conference Proceedings 9th Edition of the Space Propulsion Conference, 2024
- Mingyu Jeong, Junghun Son and Hwanil Huh, “Preliminary Design of an Electric Pump-Fed Cycle for a Methane Upper Stage Engine Based on a 1-D Simulation Analysis,” Conference Proceedings Europe-Korea Conference on Science and Technology 2023, 2023
- Changjong Lee, Jeonghang Lee, Junsub Choi, Joomi Lee and Hwanil Huh, “Analysis of cooling performance according to the thickness of the pintle outer wall,” Conference Proceedings Europe-Korea Conference on Science and Technology 2023, 2023
- Junsub Choi, Joomi Lee and Hwanil Huh, “Analysis of flow change before and after transition of ED nozzle,” Conference Proceedings Europe-Korea Conference on Science and Technology 2023, 2023
- Junghun Son, Mingyu Jeong, Minho Lee and Hwanil Huh, “Construction of a Bipropellant Water Flow Test Apparatus Applied with an Electric Pump-fed Cycle,” Conference Proceedings Europe-Korea Conference on Science and Technology 2023, 2023
- Minho Lee, Jungyeom Kim, Sangheon Jeong and Hwanil Huh, “Development of Vacuum Facility for evaluating Battery Discharge Characteristics in High Altitude Environments,” Conference Proceedings Europe-Korea Conference on Science and Technology 2023, 2023
- Jeonghang Lee, Changjong Lee, Joomi Lee, Junsub Choi and Hwanil Huh, “Analysis of the Structural Effect of Aerodynamic Loads on the ED Nozzle Pintle,” Conference Proceedings Europe-Korea Conference on Science and Technology 2023, 2023
- Minho Lee, Junghun Son, Jeonghang Lee and Hwanil Huh, “Environmental Test of Lithium-ion Batteries for Electric Pump-fed System Applications,” The 11th Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2023 (AJCPP 2023), 2023
- Jungyeom Kim, Geon Young Kim, Minho Lee, Mingyu Jeong, Hwanil Huh and Hyoung Jin Lee, “Battery Mass Estimation of an Electric pump Cycle for Upper-Stage Propulsion Systems,” The 11th Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2023 (AJCPP 2023), 2023
- Geon Young Kim, Hyoung Jin Lee and Hwanil Huh, “Simulation Study of an Electric Pump-fed Cycle Flow Characteristics by Using a 1-D Modeling Analysis,” The Proceedings of the Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology 2022, 2022
- Geon Young Kim, Jin-Soo Chang, Jungyeom Kim and Hwanil Huh, “Evaluation of a Space-borne MLI Performance by Using an Experimental Estimation,” Proceedings of the 32nd International Symposiun on Rarefied Gas Dynamics, 2022
- Geon Young Kim, Jin-Soo Chang, Jungyeom Kim and Hwanil Huh, “Experimental Estimation of the Effective Emissivity(ε*) of a Space-borne MLI (Multi-Layer Insulation) Based on Design Parameters,” Proceedings of the 9th European Conference for Aeronautics and Space Sciences, 2022
- Joomi Lee, Junsub Choi and Hwanil Huh, “Thrust Analysis by Length Reduction of an ED Nozzle with Fixed Expansion Ratio,” Proceedings of the 9th European Conference for Aeronautics and Space Sciences, 2022
- Jungyeom Kim, Geon Young Kim, Hyoung Jin Lee and Hwanil Huh, “Mass Estimation of an Electric Pump Cycle Engine for 30kN-class Upper Stage Launch Vehicle Based on a Battery Technology,” Proceedings of the 9th European Conference for Aeronautics and Space Sciences, 2022
- Geon Young Kim, Hyoung Jin Lee and Hwanil Huh, “Components Design of an Experimental System for a Lab-Scaled Electric Pump-fed Cycle,” The Proceedings of the Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology 2021, 2021
국내
- 정민규, 곽현덕, 허환일, “3 tonf급액체로켓엔진용전기펌프수류시험,” 2024 한국유체기계학회 동계학술대회 논문집, 2024
- 정민규, 손중훈, 허환일, “전기펌프 사이클을 적용한 3 tonf급 상단 엔진 기초해석,” 항공우주시스템공학회 2024년도 추계학술대회 논문집, 2024
- 이창종, 이정항, 우성준, 이민호, 허환일, “고도와 셀 배열에 따른 리튬이온 배터리의 냉각성능,” 2024년도 우주학술대회 논문집, 2024
- 이정항, 이창종, 김민서, 최준섭, 허환일, “핀틀 최소 거리에 따른 ED 노즐의 성능 및 공력하중 수치해석,” 2024년도 우주학술대회 논문집, 2024
- 하동휘, 노태성, 이형진, 허환일, “소형발사체 상단의 사이클 및 ED 노즐 적용에 따른 성능 분석 연구,” 2024년도 우주학술대회 논문집, 2024
- 손중훈, 정민규, 김민서, 우성준, 허환일, “전기펌프 사이클 엔진의 연구 및 개발 동향,” 2024년도 우주학술대회 논문집, 2024
- 이민호, 이창종, 이정항, 허환일, “리튬 이온 배터리의 압력 변화에 따른 성능 평가,” 제62회 한국추진공학회 2024년도 춘계학술대회 논문집, 2024
- 최준섭, 허환일, “ED노즐의 천이 특성에 관한 기초 실험,” 제62회 한국추진공학회 2024년도 춘계학술대회 논문집, 2024
- 정민규, 손중훈, 허환일, “전기펌프 사이클을 적용한 상단 엔진 기초해석,” 제62회 한국추진공학회 2024년도 춘계학술대회 논문집, 2024
- 이창종, 이정항, 최준섭, 허환일, “ED 노즐 핀틀 냉각유로 모사 수류시험장치 설계,” 제62회 한국추진공학회 2024년도 춘계학술대회 논문집, 2024
- 이정항, 이창종, 최준섭, 허환일, “핀틀 로드 반지름에 따른 ED 노즐의 추력 및 공력하중 수치해석,” 제62회 한국추진공학회 2024년도 춘계학술대회 논문집, 2024
- 정민규, 손중훈, 허환일, “전기펌프 사이클 추진제 공급 시스템 모사 기초수류시험 예비 결과,” 한국항공우주학회 2024년도 춘계학술대회 초록집, 2024
- 손중훈, 정민규, 허환일, “전기펌프 사이클 엔진 기반 이원추진제 공급 시스템 모사 수류시험 예비 결과,” 한국항공우주학회 2024년도 춘계학술대회 초록집, 2024
- 정민규, 손중훈, 허환일, “전기펌프 사이클 이원추진제 공급 시스템 모사 수류시험장치 구축,” 제61회 한국추진공학회 2023년도 추계학술대회 논문집, 2023
- 이정항, 이창종, 최준섭, 허환일, “ED 노즐 핀틀의 유체-구조 연성 해석을 위한 예비 연구,” 제61회 한국추진공학회 2023년도 추계학술대회 논문집, 2023
- 이창종, 이정항, 최준섭, 허환일, “ED 노즐 핀틀의 냉각채널 설계,” 제61회 한국추진공학회 2023년도 추계학술대회 논문집, 2023
- 손중훈, 정민규, 허환일, “1-D 시뮬레이션을 이용한 전기펌프 사이클 엔진의 시동 시 수격현상 저감 연구,” 제61회 한국추진공학회 2023년도 추계학술대회 논문집, 2023
- 하동휘, 노태성, 이형진, 허환일, “재생냉각채널 모사 환경 내 액체 수소 열전달 특성에 관한 실험적 연구,” 2023년도 항공우주시스템공학회 추계학술대회 초록집, 2023
- 허환일, 노태성, 김도경, 이형진, “메탄 연료 상단 엔진 시스템 개선을 위한 핵심기술,” 2023년도 한국항공우주학회 우주학술대회 초록집, 2023
- 이창종, 이정항, 최준섭, 이주미, 허환일, “1D 시뮬레이션을 통한 ED 노즐의 핀틀 열해석,” 2023년도 한국항공우주학회 우주학술대회 초록집, 2023
- 손중훈, 정민규, 이민호, 허환일, “전기펌프 사이클 기반 이원추진제 모사 수류시험장치 설계,” 2023년도 한국항공우주학회 우주학술대회 초록집, 2023
- 이정항, 이창종, 최준섭, 이주미, 허환일, “우주발사체 상단 엔진의 구조비 개선을 위한 ED 노즐 적용 가능성 검토,” 2023년도 한국항공우주학회 우주학술대회 초록집, 2023
- 정민규, 김건영, 손중훈, 이민호, 이형진, 허환일, “상단 엔진 전기펌프 사이클 적용을 위한 추진제 공급 시스템 기술 연구,” 2023년도 한국항공우주학회 우주학술대회 초록 집, 2023
- 하동휘, 노태성, 이형진, 허환일, “재생냉각채널 모사 환경 내 극저온 추진제의 열전달 특성에 관한 실험적 연구,” 2023년도 한국항공우주학회 우주학술대회 초록집, 2023
- 이민호, 허환일, “전기 펌프 사이클용 리튬 이온 배터리의 방전 특성 연구,” 제60회 한국추진공학회 2023년도 춘계학술대회 논문집, 2023
- 정민규, 손중훈, 이형진, 허환일, “메탄연료 상단 전기펌프 사이클 엔진의 1-D 시뮬레이션 해석,” 제60회 한국추진공학회 2023년도 춘계학술대회 논문집, 2023
- 이정항, 이창종, 이주미, 최준섭, 허환일, “ED 노즐 핀틀의 공력하중 수치해석,” 제60회 한국추진공학회 2023년도 춘계학술대회 논문집, 2023
- 이창종, 이정항, 이주미, 최준섭, 허환일, “메탄연료 E-D 노즐의 핀틀 냉각 기초설계를 위한 대류열전달계수,” 제60회 한국추진공학회 2023년도 춘계학술대회 논문집, 2023
- 손중훈, 정민규, 이민호, 이형진, 허환일, “전기펌프 사이클 엔진의 추력 조절을 위한 모터 제어 예비 실험,” 제60회 한국추진공학회 2023년도 춘계학술대회 논문집, 2023
- 김혜인, 김건영, 노태성, 허환일, 이형진, “전기펌프 사이클 액체로켓엔진 추력 제어를 위한 추진제 공급계 M&S,” 한국항공우주학회 2023년도 춘계학술대회 초록집, 2023
- 한경환, 하동휘, 노태성, 허환일, 이형진, “500N급 초소형 Expansion-Deflection 노즐 설계,” 한국항공우주학회 2023년도 춘계학술대회 초록집, 2023
- 하동휘, 한경환, 노태성, 허환일, 이형진, “전기펌프 사이클 및 E-D 노즐을 적용한 소형 발사체 성능 분석,” 한국항공우주학회 2023년도 춘계학술대회 초록집, 2023
- 김혜인, 서지희, 하동휘, 노태성, 허환일, 이형진, “소형 액체로켓엔진의 펌프 제작 및 동적 특성 연구,” 제59회 한국추진공학회 2022년도 추계학술대회 논문집, 2022
- 김건영, 이형진, 허환일, “액체 추진기관용 전기펌프 사이클 모사 수류시험장치의 펌프 회전수 제어장치 구축,” 2022 한국군사과학기술학회 종합학술대회 논문집, 2022
- 김준겸, 김건영, 이형진, 허환일, “전기펌프 사이클을 적용한 발사체 상단의 중량이득 예측,” 제58회 한국추진공학회 2022년도 춘계학술대회 논문집, 2022
- 이주미, 최준섭, 허환일, “E-D 노즐의 핀틀 형상에 따른 추력과 공력하중 분석,” 제58회 한국추진공학회 2022년도 춘계학술대회 논문집, 2022
- 김건영, 김준겸, 이민호, 이형진, 허환일, “전기펌프 사이클 추진 장치의 공급계 유량 제어 시스템 기초 연구,” 제58회 한국추진공학회 2022년도 춘계학술대회 논문집, 2022
- 이민호, 김건영, 허환일, “우주용 배터리의 국외 우주 환경 실험,” 제58회 한국추진공학회 2022년도 춘계학술대회 논문집, 2022
- 최준섭, 허환일, “노즐 압력비에 따른 E-D 노즐의 정상상태 수치해석,” 제57회 한국추진공학회 2021년도 추계학술대회 논문집, 2021
- 김건영, 김준겸, 이형진, 허환일, “전기펌프 사이클 로켓 엔진의 펌프 회전수 변화에 따른 유동 특성 파악,” 제57회 한국추진공학회 2021년도 추계학술대회 논문집, 2021
- 이주미, 최준섭, 허환일, “핀틀 변곡 각도가 고정된 500N급 E-D 노즐의 특성,” 제57회 한국추진공학회 2021년도 추계학술대회 논문집, 2021
- 이주미, 최준섭, 허환일, “3D 프린팅한 2D Planar 형상 ED 노즐의 추력,” 제56회 한국추진공학회 2021년도 춘계학술대회 논문집, 2021
연구참여자 취업 현황
-김건영 : 한화에어로스페이스
-손중훈 : 한화에어로스페이스
-김준겸 : 국방과학연구소(ADD)
-이주미 : 국방과학연구소(ADD)
-정민규 : 한국항공우주연구원(KARI)
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해상발사 플랫폼 발사 후폭풍 영향성 분석
