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로켓엔진에 초음파를 쏘면?
작성자 홍보협력과 작성일 2012-07-09
조회수 982
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로켓엔진에 초음파를 쏘면?
홍보협력과 2012-07-09 982

Pukyong Today 초음파로 로켓엔진 연소 제어 연구 '주목' : 부경대 김정수 교수, 로켓 발사체 연소 불안정성 제거 방안 제시


△ 김정수 교수. ⓒ이성재 사진(홍보팀)
국내기술로 로켓 발사체 개발이 추진되고 있는 가운데 부경대학교 교수가 초음파를 이용한 로켓엔진의 연소 제어 방안을 제시해 주목받고 있다.

부경대 김정수 교수(기계공학과)는 실험을 통해 메탄과 공기의 예혼합화염에 특정 주파수의 초음파를 투사한 결과 화염의 구조를 체계적으로 변화시킬 수 있다는 것을 확인했다.

이 연구결과는 로켓엔진에서 연료가 연소할 때 발생할 수 있는 연소불안정성을 초음파를 투사함으로써 제거할 수 있다는 가능성을 제시한 기초연구자료로 평가받고 있다.

로켓엔진에서는 연소 시 매우 다양하고 복잡한 메커니즘이 복합적으로 발생하는데, 고온의 난류화염에 의한 압력진동과 높은 연소실 압력이 공진현상을 일으켜 압력이 증폭되는 연소 불안정성이 증가할 때 이를 제어하지 못하면 발사체로서의 안정된 추진력을 얻을 수 없게 된다. 이때 로켓 엔진의 연소실에 초음파장치로 특정 주파수를 투사함으로써 연소현상을 능동적으로 제어할 수 있다는 것.

김 교수는 “실생활에서도 진동면도기, 전동칫솔, 가습기 등 초음파 진동을 응용한 기술이 다양하게 활용되고 있다.”면서, “지금까지 연소와 음파를 연계한 연구들이 다소 피상적인 연구에 그쳤지만, 이번 연구는 제어 가능한 초음파를 이용한 실질적인 연구라는데 의의가 있다.”고 말했다.

그는 이 연구결과를 게재한 논문 ‘정상초음파장의 간섭에 의한 메탄‧공기 예혼합화염의 구조 변이’로 한국과학기술단체총연합회 주관으로 7월 5일 서울 코엑스에서 열린 2012 대한민국과학기술연차대회에서 제22회 과학기술우수논문상을 수상했다.

김 교수는 국방과학연구소 선임연구원, 한국항공우주연구원 책임연구원을 거쳐 부경대 기계공학과에 재직 중이며, 발사체 및 인공위성 등의 우주비행체 자세제어용 소형 액체로켓엔진 개발 등에 대한 연구를 진행해 오고 있다.<부경투데이>









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