극저온 플로팅 링 실 실험장치의 개선

초록

최근 항공우주 분야와 함께 우주발사체 개발이 이어지며 액체로켓엔진의 터보펌프에 대한 연구 개발도 활발하게 이루어지고 있다. 터보펌프 내부의 회전체 지지요소인 비접촉 실(non-contacting seal)은 주로 극저온 유체의 누설 방지를 위해 사용되어진다. 비접촉 실의 하나의 종류인 플로팅 링 실은 단순한 형상을 가지고 누설량을 제어할 수 있는 동시에 평실보다 작은 간극을 가지고 누설 유량을 감소시킬 수 있는 플로팅 링 실이 사용되고 있다[1]. 이처럼 액체로켓엔진 터보펌프에 적용을 위해서 플로팅 링 실 시스템에 대한 연구는 지속적으로 이루어졌으나 다양한 작동 유체에 따른 누설량, 동적거동 특성에 대한 비교와 관련된 연구는 진행된 바가 적다. 플로팅 링 실 실험은 고속, 고압의 조건의 극저온 작동유체 사용에 따른 동적 거동 특성 및 유량 측정을 목적으로 한다. 이에 본 연구는, 플로팅 링 실 실험장치의 개선을 통해 기존 실험장치의 한계점을 개선하고 신뢰할 수 있고 반복성 있는 실험 결과 측정이 가능한 실함장치 개발을 목표로 한다.