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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국과학기술원 Korea Advanced Institute of Science and Technology |
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연구책임자 | 이정률 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2018-10 |
과제시작연도 | 2017 |
주관부처 | 과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 | TRKO202200002901 |
과제고유번호 | 1711057743 |
사업명 | 우주핵심기술개발 |
DB 구축일자 | 2022-06-18 |
키워드 | 화약폭발유도충격파.레이저충격파.비접촉 가진.비접촉 센싱.파이로 충격파 전파 가시화 시작품.Explosive pyroshock.Laser shock.Non-contact excitation.Non-contact sensing.Pyroshock propagation imaging prototype. |
□ 연구의 목적 및 내용
❍ 화약 분리 장치의 작동으로 발생되는 파이로 충격파는 매우 짧은 작동 시간동안 분리장치의 종류에 따라 1 MHz 이상의 고주파 영역에서 매우 큰 가속도 값을 갖는다(NASA-STD-7003, 1999). 이러한 충격파들은 구조물을 따라 전파하며 발사체 내부 또는 위성에 장착되어 있는 전자 탑재물의 기능을 비정상적으로 작동시키거나 오작동을 유발하게 된다. 이러한 충격파의 정확한 측정 및 전파특성을 시뮬레이션 하는 기술들이 많이 연구 되고 있다. 하지만 충격파 계측에 있어 접촉형 가속도계를 사용할 경우
□ 연구의 목적 및 내용
❍ 화약 분리 장치의 작동으로 발생되는 파이로 충격파는 매우 짧은 작동 시간동안 분리장치의 종류에 따라 1 MHz 이상의 고주파 영역에서 매우 큰 가속도 값을 갖는다(NASA-STD-7003, 1999). 이러한 충격파들은 구조물을 따라 전파하며 발사체 내부 또는 위성에 장착되어 있는 전자 탑재물의 기능을 비정상적으로 작동시키거나 오작동을 유발하게 된다. 이러한 충격파의 정확한 측정 및 전파특성을 시뮬레이션 하는 기술들이 많이 연구 되고 있다. 하지만 충격파 계측에 있어 접촉형 가속도계를 사용할 경우 굴곡진 표면에서 측정이 불가능 하거나 혹은 10 kHz 이상의 주파수 성분의 측정이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 그리고 수치해석 (유한요소해석)을 통해 충격파 전파 양상을 가시화 할 수 있지만 계산 시간이 오래 걸리며 평판 혹은 실린더 등 간단한 구조서만 가능하다는 단점을 가지고 있으며 정량적 시뮬레이션을 위해서는 측정값을 모델 입력값으로 사용해야 하는 경우가 대부분이다. 또한 전파 중 반사파 및 회절파등과 간섭을 일으키기 때문에 소스가 다수이거나 소스가 연속적일 경우(예, 선형화약) 수치해석이 현실적으로 어렵다. 특히, 실구조에 적용하고자 할 때는 체결기구, 용접부위, 재료변화계면, 형상변화 등이 존재하여 사실상 다채널 가속도 센서 시스템을 이용한 실험적 분석에 의존할 수밖에 없다. 이에 본 연구에서는 레이저빔의 Q-switching 기술을 이용하여 파이로 충격파를 모사하고 실구조에 레이저빔 스캐닝을 수행하여 복잡한 형상 및 재료로 구성된 발사체의 서브시스템(subsystem)에서 실험적으로 획득된 파이로 충격파를 복원하여 전파 동영상으로 제시할 수 있으며 폭발과 관련된 다양한 변수들을 변화시키며 전파 동영상을 simulation 할 수 있는 HW 및 SW를 세계 최초로 개발하고자 한다.
□ 연구개발성과
❍ SCI 10건, 개발된 시작품을 활용하여 한화 실적용 중
□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
❍ 제한된 숫자의 지점에서 계측된 충격파를 이용하여 실구조 전체에서 가속도 예측 및 전파 가시화에 활용
❍ 분리기구의 충격파 전파 경로 제어 및 가속도 전달량을 규명하여 발사체 구조 설계에 활용
❍ 폭발지점, 폭발속도등 파이로분리기구 파라메터 변화를 통해 충격파 시뮬레이션
❍ Shock reduction, absorber, isolator 재료 및 구조형상 개발에 활용
❍ 새로운 혹은 복잡한 재료 및 구조 채택에 필요한 충격파 영향분석에 활용
❍ 파이로 충격파 전파의 Equipment 및 위성으로의 영향평가에 활용
❍ 파이로 충격파관련 전문인력 양성 및 산업인력 재교육을 위한 Demonstrator로 활용
❍ 발사체 및 유도무기 파이로 충격파 전파 고속 가시화 시작품의 상용화
❍ 시작품의 KSLV-II 실구조물 및 유도무기 개발 시 활용
(출처 : 요약문 3p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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