TDLAS 기반 실시간 다중 가스·유동 계측 기술

TDLAS-based real-time multi-gas and flow measurement technology

연구 내용

단일 흡수선 및 다중 경로 TDLAS를 이용해 극초음속 유동의 압력·온도·속도와 가스 상태를 동시에 추정하는 계측 연구

본 연구는 Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy(TDLAS)를 기반으로 가스의 열역학적 상태와 유동 정보를 계측하는 데 초점을 둡니다. 단일 흡수선 접근을 적용하여 측정 절차를 단순화하고, 삼각 레이저 빔 경로 및 센서 내 광학 경로 구성을 통해 신호 증폭과 진동·열 하중 환경에서의 강건성을 확보합니다. 또한 분광 신호 처리와 흡수선 기반 추정 알고리즘을 연계하여 실시간 가스 진단을 구현하고, 스크램제트 지상시험 및 극초음속 조건에서의 성능을 검증합니다.

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연구 흐름

초기에는 단일 흡수선으로 다중 가스 성질을 동시 측정하는 분광 개념을 확립하고, 2023년에는 여러 가스 slab의 온도를 단일 흡수선으로 결정하는 측정 틀을 구성했습니다. 2024년에는 빔 경로를 삼각형 형태로 설계해 극초음속 유동에서 압력·온도·속도를 계측하는 접근으로 확장했습니다. 2025년에는 센서를 소형·단일 사이드 설치형으로 설계하고 진동 환경에서의 출력 안정화와 가스 진단 절차를 구체화하여 스크램제트 지상시험 조건에서 성능을 평가하는 방향으로 심화했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

단일 흡수선 가스 진단 알고리즘
극초음속 풍동 실시간 상태 추정
스크램제트 시험 계측 모듈
가스 조성 기반 연소/유동 피드백
진동·열하중 강건형 분광 센서
유동 파라미터 동시 역추정
비접촉 온도·압력 모니터링 장치
시험설비 설치·교체 용이 계측
다중 가스 slab 열적 상태 분석
고속 유동 데이터 동기화 계측