• 한국항공운항학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2007

When detonation is occurred, the working fluid is compressed itself, though there are no other devices that compress the fluid. As a result, an engine which uses detonation for a combustion process doesn't need moving parts so that the engine can be lighter than other engines ever exist, and such an engine is often referred to as a pulse detonation engine. Since using detonation has higher performance than using deflagration, many studies have been attempting to control and analyze the engines using detonation as combustion. The purpose of this study is to analyze the hybrid cycle which is consisted of Brayton and Pulse Detonation Engine cycle. At first, we set the theoretical basis of detonation analysis, and after that we consider two hybrid cycles; a turbojet hybrid cycle and a turbofan hybrid cycle. The more energy released, the higher detonation Mach number the detonation wave has. In general, a cycle which has a detonation process has higher performances but thermal efficiency of hybrid turbofan engine.

• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.9-15
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• 2013

Shchelkin 나선으로 알려진 나선형 난류고리가 아세틸렌-산소 혼합기의 데토네이션파의 성능에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 고속응답 압력 트랜스듀서로 측정된 압력 피크의 시간차를 이용하여 데토네이션파 속도를 산출하였다. 또한 추력대를 이용해 데토네이션파의 강도를 측정하여 나선형 난류고리가 연소성능에 미치는 영향을 분석하였다. CFD를 이용하여 간접적으로 유량을 산출하고, 최대 충진률을 위한 최소 충진시간을 도출하였다. 아세틸렌-산소 추진제의 당량비 2.4에서 최대속도 및 압력을 나타냈으며, CEA로 계산된 C-J 속도와 유사한 값을 보였다. 짧은 연소기와 짧은 나선형 난류고리를 사용하는 경우에 최대의 데토네이션파 속도를 나타냈지만, 반대로 난류고리를 사용하지 않은 긴 연소기에서 최대 추력성능을 보였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권6호
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• pp.1913-1918
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• 2012

The nitramine explosives with $-NH_2$ and -F groups were optimized to obtain their molecular geometries and electronic structures at DFT-B3LYP/6-31+G(d) level. The theoretical molecular density (${\rho}$), heat of formation (HOF), detonation velocity ($D$) and detonation pressure ($P$), estimated using Kamlet-Jacobs equations, showed that the detonation properties of these compounds were excellent. Based on the frequencies scaled by 0.96 and the principle of statistic thermodynamics, the thermodynamic properties were evaluated, which were respectively related with the temperature. The simulation results reveal that 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocan-2-amine (molecule B1) performs similarly to the famous explosive HMX, and 2-fluoro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane (molecule C1) and 2-fluoro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocane (molecule D1) outperform HMX. According to the quantitative standard of energetics and stability as an HEDC (high energy density compound), molecules C1 and D1 essentially satisfy this requirement. These results provide basic information for molecular design of novel high energetic density compounds.

• 분석과학
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• 제30권6호
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• pp.405-410
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• 2017

고 에너지 물질은 폭약이나 로켓의 추진체와 같은 군사적 목적뿐만 아니라 연료, 토목 및 건축 등의 민간 분야에도 사용되고 있다. 새로운 고에너지 물질의 개발을 위해 필수적인 단계는 물질의 폭발성능을 정확하게 계산하는 것이다. 여러 수식들 중에서 폭발 성능을 계산하는데 가장 대표적인 수식은 Kamlet-Jacobs (K-J) 식 이다. K-J 식에서는 폭발 시 기체 생성물의 몰수와 이들 기체의 평균 분자량, 그리고 폭발열 과 같은 인자가 폭발 성능에 크게 영향을 미치고, 이것들은 폭발반응에서 생성된 생성물 조성에 좌우되게 된다. 본 연구에서는 4가지 화학 양론적 규칙(Kamlet-Jacobs, Kistiakowsky-Wilson, modified Kistiakowsky-Wilson, Springall-Roberts 규칙)을 통해 65종 고에너지물질의 폭발 생성물 조성을 계산하였고, 이를 K-J, Rothstein, Xiong, Stine, Keshavarz등이 제안한 폭발속도식에 적용하였다. 각 계산된 방법별로 실험값에 대한 평균절대오차와 평균제곱근오차를 얻었다. 다소 복잡한 K-J와 Xiong식은 간단한 Keshavarz 식과 Rothstein식보다 더 낮은 평균절대오차를 나타내었다. 또한 mod-KW규칙으로 생성물을 계산하여 Xiong의 식에 적용하였을 때, 폭발속도들이 가장 정확했다. 이 연구는 고에너지물질의 정확한 성능을 얻기 위하여 폭발속도를 계산하는 다양한 방법을 비교하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권7호
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• pp.2352-2358
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• 2012

A high-nitrogen energetic salt, 1-amino-1-hydrazino-2,2-dinitroethylene guanidine salt [G(AHDNE)], was synthesized by reacting of 1-amino-1-hydrazino-2,2-dinitroethylene (AHDNE) and guanidine hydrochloride in sodium hydroxide aqueous solution. The theoretical investigation on G(AHDNE) was carried out by B3LYP/$6-311+G^*$ method. The thermal behaviors of G(AHDNE) were studied with DSC and TG-DTG methods, and the result presents an intense exothermic decomposition process. The enthalpy, apparent activation energy and pre-exponential constant of the process are $-1060J\;g^{-1}$, $148.7kJ\;mol^{-1}$ and $10^{15.90}s^{-1}$, respectively. The critical temperature of thermal explosion of G(AHDNE) is $152.63^{\circ}C$. The specific heat capacity of G(AHDNE) was studied with micro-DSC method and theoretical calculation method, and the molar heat capacity is $314.69J\;mol^{-1}K^{-1}$ at 298.15 K. Adiabatic time-to-explosion of G(AHDNE) was calculated to be a certain value between 60-72 s. The detonation velocity and detonation pressure were also estimated. G(AHDNE) presents good performances.

• 화약ㆍ발파
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• 제38권2호
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• pp.13-21
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• 2020

철골 구조물의 발파해체에 사용하는 성형폭약은 국내외 사용이 제한적이거나 수급이 불가능한 경우가 많이 발생하며, 기존의 선형 성형폭약은 규모가 크고, 강재의 두께가 두꺼운 철골 구조물을 절단하기 위한 충분한 절단 성능을 확보하지 못하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 고폭속, 고압력의 산업용 폭약을 사용하여 금속제트를 발생시켜 절단 할 수 있는 장치가 필요하다. 본 연구에서는 철골 구조물의 발파해체에 적용하기 위해 3가지 타입의 장약용기를 제작하였다. 절단 성능 실험을 통해 다양한 두께의 H형 강재와 강판에 대한 절단 성능을 평가하였고, 실험결과 충분한 절단성능을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.197-208
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• 2022

암반층이 얕은 깊이에서 출현하는 국내 지층 조건과 지하 공간의 활용도 증가로 인해서, 발파에 의한 굴착은 여전히 이용되고 있다. 발파 천공 이후에 존재하는 물이 있는 조건에서 실시되는 표준 발파는 폭굉압력 감소, 일정 장약량 사용, 디커플링과 같은 기술적인 어려움이 있다. 하지만, 기존의 표준 발파 공법을 대체할 만한 공법이 없는 실정이다. 본 논문에서는 건공화 펌프 시스템을 이용하여, 천공 내부에 존재하는 물을 제거하는 건공화 ANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil) 발파와 발파 성능의 비교를 위해서 추가적으로 표준 발파를 수행하였다. 각각의 발파 공법에서 계측된 진동 속도 데이터들과 환산거리의 함수로 이루어진 경험적인 발파진동 추정식을 이용하여, 최소제곱법에 의한 선형회귀분석을 실시하고, 궁극적으로 발파 성능을 정량적으로 분석하였다. 그 결과, 건공화 ANFO 발파에서 진동 감쇠가 더 크게 발생하고, 암반 파쇄에 더 많은 에너지를 소비하여, 더 가까운 거리에서 진동 허용 기준을 만족하는 진동 속도를 보였다. 또한, 표준 발파의 발파 진동 영향권이 건공화 ANFO 발파보다 더 멀리 있고, 발파 패턴의 범위가 더 넓은 것으로 나타났다. 본 연구에서 수행된 현장 발파 실험 결과로부터, 건공화 ANFO 발파 공법의 발파 성능이 효율적임을 확인하였다.