초록 ▼

제1장 서론
1. 연구개발의 필요성
가. 연구개발대상 기술의 경제적.산업적 중요성 및 연구개발의 필요성
ㅇ 현재 한국형 발사체 엔진은 가스발생기 사이클(open cycle) 형태의 엔진으로서, 향후 한국형 발사체 엔진의 성능 향상을 도모하기 위해서는 다단연소 사이클(closed cycle)을 적용하는 엔진 개발이 필수적임
ㅇ 케로신/액체산소를 사용하는 다단연소 사이클에서는 산화제 과잉 예연소기의 도입으로 인해 고온/고압의 산화제 과잉 연소가스의 발생이 필연적임
ㅇ 고온/고압의 산화제 과잉 연소 가스는 일반

제1장 서론
1. 연구개발의 필요성
가. 연구개발대상 기술의 경제적.산업적 중요성 및 연구개발의 필요성
ㅇ 현재 한국형 발사체 엔진은 가스발생기 사이클(open cycle) 형태의 엔진으로서, 향후 한국형 발사체 엔진의 성능 향상을 도모하기 위해서는 다단연소 사이클(closed cycle)을 적용하는 엔진 개발이 필수적임
ㅇ 케로신/액체산소를 사용하는 다단연소 사이클에서는 산화제 과잉 예연소기의 도입으로 인해 고온/고압의 산화제 과잉 연소가스의 발생이 필연적임
ㅇ 고온/고압의 산화제 과잉 연소 가스는 일반 금속 재질과 접촉시 화재 가능성이 높으며, 연소기 내벽은 열전달/내구성이 좋은 코팅이나 금속 재질의 개발이 필수적임
ㅇ 이러한 산화제 과잉 연수가스에 적용 가능한 코팅 및 금속 재질의 개발은 최대한 실제 환경과 유사한 조건에서의 연소 시험을 통한 검증이 필수적임

액체로켓엔진은 추진제를 공급하는 방식에 따라 가압식, 터보펌프식으로 구분된다. 터보펌프 공급방식은 대표적으로 Fig. 1-1, 1-2와 같이 가스발생기 사이클과 다단연소 사이클로 구분이 된다. 가스발생기 사이클 엔진은 가스발생기에서 생성된 연소가스를 이용하여 터빈을 구동시키고 터빈을 구동시킨 가스는 별도의 배기노즐을 통해 엔진 밖으로 배출된다. 가스발생기 사이클 엔진은 우주발사체 개발 초기의 터보펌프식 액체로켓엔진에 적용된 방식으로서, 구조가 단순하며 낮은 개발비, 높은 신뢰도, 높은 기술의 완성도 및 구성품간의 상호 간섭이 적다는 장점을 가지고 있다.

Abstract ▼

Objectives
High performance liquid rocket engine requires oxidzer rich pre-combustor. It is very important to evaluate anti-oxidzation/heat characteristic of pre-combustor material in oxidizer rich high temperature/pressure condition. In this research applicable for pre-combustor metal/coating ma

Objectives
High performance liquid rocket engine requires oxidzer rich pre-combustor. It is very important to evaluate anti-oxidzation/heat characteristic of pre-combustor material in oxidizer rich high temperature/pressure condition. In this research applicable for pre-combustor metal/coating material specimens are tested in real condition and evaluate the compatibility of the pre-combustor material. Followings are objectives of this research.
ㅇ Preparation of oxidizer rich combustor (Kerosine and liquid oxygen) firing test facilities and obtain anti-oxidization/heat test procedure.
ㅇ Firing test with candidated metal/coating material for pre-combustor in high pressure/temperature environment and evaluate it's compatibility.

Contents
To improve the performance of future korean space launch vehicle it is necessary to develop multi stage combustion cycle liquid rocket engine and one of the main component is oxidizer rich pre-combustor (kerosine/liquid oxygen propellant). It is reported that there is a possible fire hazard when common metal contacts with oxidizer rich high temperature/pressure gas, therefore proper metal/coating material must be developed and tested with real conditions. Followings are contents of this research.
ㅇ Domestic and oversea literature survey
ㅇ Selection of metal and coating material
ㅇ Preparation of test equipment and facilities
ㅇ Specimen test/analysis/evaluation

application and effect of the research
ㅇ Economic : By eliminating material problems during development stage of oxidizer rich combustor, develipment cost and time can be reduced.
ㅇ Technical : Obtained specimen test/anakysis/evaluation technique can be applied for future generation liquid rocket engine.
ㅇ others : Research results can be applied other area. Supply realted aerospace specialist.

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2요 약 문 ... 4CONTENTS ... 5목차 ... 7제1장 서론 ... 9 1. 연구개발의 필요성 ... 9 가. 연구개발대상 기술의 경제적·산업적 및 연구개발의 필요성 ... 9제2장 국내외 기술개발 현황 ... 11 1. 연구개발대상 기술의 국내·외 현황 ... 11 가. 산화제 과잉 엔진용 금속재료 및 코팅 관련 ... 11 나. 산화제 과잉 연소 시험 관련 ... 13제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 19 1. 국내외 자료 조사 및 분석 ... 19 가. 금속 발화 및 연소 조건 ... 19 2. 산화제 과잉 예연소기 적용가능 한 금속 재질 선정 ... 20 3. 시험 장치 및 설비 검토 ... 21 가. 시험 방안에 대한 검토 ... 21 나. 예연소기 시험 설비 ... 23 다. 과산화수소/촉매 반응 설비 ... 31 라. 직류전원장치 시험 설비 구축 ... 40 4. 시편 평가/시험/분석 ... 47 가. 시편의 산화 정도에 대한 평가 방안 ... 47 나. 과산화수소와 촉매 반응을 활용한 산화제 과잉 시험 설비 운영 ... 50 다. 재질에 따른 시편 시험 결과 분석 (과산화수소/촉매 반응 활용한 시험) ... 57제4장 연구개발목표 달성도 ... 58 1. 년도별 추진 내역 ... 58 가. 1차년도 (주요 내용 정리) ... 58 나. 2차년도 (주요 내용 정리) ... 58 다. 3차년도 (주요 내용 정리) ... 60 2. 1차년도 연구 개발 목표 달성도 ... 60 가. 연구개발 최종목표 ... 60 나. 1차년도 성과목표 달성도 ... 60제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 61 1. 기대성과 ... 61 2. 활용계획 ... 61제6장 참고문헌 ... 62끝페이지 ... 62