[논문자료] 발사체 연소기용 산화제 개폐밸브의 핵심요소 기술 개발

출처: 픽사베이

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발사체 연소기용 산화제 개폐밸브는 간단한 개폐 작동을 통해, 연소기에 액체산소를 공급 및 차단하는 기능을 하며, 포핏 및 글로브 밸브, 볼 밸브, 버터플라이 밸브 등 다양한 타입의 밸브들이 발사체 연소기용 산화제 개폐밸브로 사용되고 있다. 한편 한국형 발사체에 사용될 산화제 개폐밸브 타입은 기존의 관련 기술 활용성 및 개발 효율성 등에 대한 긴밀한 검토를 통해, 헬륨의 구동압력으로 작동하되 밸브 개방 이후에 는 운용 유체의 압력만으로 밸브 개폐가 가능한 자체유지타입(self-sustainable) 포핏 밸브로 최종 결정된 이후, 해당 밸브 개발을 지속적으로 진행해 오고 있다.

 

발사체에 적용되는 연소기용 산화제 개폐밸브의 개발요구조건은 일반 산업용 극저온용 개폐 밸브에 비해 상대적으로 매우 까다롭다. 산화제 개폐밸브는 고압, 고유량의 극저온 액체산소가 운용 유체이기 때문에, 상온뿐만 아니라 기본적으로 고압의 극저온 환경에서도 매우 적은 누설 기준을 만족해야하는 등 상당한 수준의 성능을 충실히 구현하여야 하며, 밸브 자체에 의한 수력학적 손실을 최소화하여야 할 뿐만 아니라, 동시에 매우 작은 밸브 크기와 적은 밸브 무게를 요구한다[1-4].

 

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO201304854499816

본 논문에서는 발사체 연소기용 산화제 개폐 밸브의 개발과 관련하여 주요핵심기술이라고 판단되는, 밸브 행정과 연관된 밸브 과도 특성과 함께 공압부 및 시트부로 대표되는 구동 기밀부에 대한 개발 내용을 소개하고자 하였다. 밸브의 과도 특성 해석 결과가 시험 측정결과와 매우 잘 일치하는 것을 확인하였으며, 구동 공압부 및 포핏/시트부 구조해석을 통해 접촉면 반발력 등 밸브 설계에 필요한 자료를 정량적으로 획득하였다. 또한 공압부 도금 재질별 특성과 시트 재질 강도 변화에 설계 내용을 간단히 소개하였다. 산업용 극저온 개폐밸브와는 달리, 매우 높은 수준의 개발요구조건이 요구되는 발사체용 산화제 개폐밸브를 개발하기 위해서는 각종 재질, 구조, 수력학 등 다양한 공학적 측면에서의 치밀한 접근이 필수적인 부분이라 할 수 있다. 지금까지 개발 내용을 견고한 토대로 하여, 아직 부족한 부분들에 대한 보다 면밀한 공학적 접근과 해석, 그리고 시험 검증을 통해 연소기용 산화제 개폐 밸브의 성공적인 개발을 기대한다.

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출처: 하이플럭스

압력조정기, 레귤레이터(Pressure Regulator 혹은 Pressure Reducer Regulator)란 전단(Inlet)으로 들어오는 압력 범위 내에서 후단(Outlet)으로 나가는 압력을 일정하게 조절하여 유지시켜주는 압력조절장치를 말합니다.

하이플럭스 레귤레이터는 기체나 액체의 특성에 맞는 실링 타입을 적용하여 누수를 방지하며 저압용 GPR과 고압용 HPR로 구분되어 원하시는 압력사양에 맞게 사용하실 수 있습니다.

 

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