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고체 추진기관의 우주 적용

전문가 제언: ○ 우주 발사 추진기관에는 액체 추진기관과 고체 추진기관이 각각 고유의 특성을 갖고 사용되고 있다. 특히 고체 추진기관은 큰 추력을 낼 수 있어 초기 부스터에는 큰 장점을 갖게 되어 필수적으로 사용 될 것이다.

○ 그 동안 발사과정 등에서 발생한 실패율을 논문 조사에서 발표된 것을 보면 액체 추진기관이나 고체 추진기관이 거의 같아 이 관점에서 보면 유 불리를 나눌 수 없다.

○ 우주용으로 사용될 고체 추진기관을 세부적으로 모터 케이스, 노즐 부, 추진제 등으로 크게 나누어볼 때 모터 케이스에는 금속 재료와 복합 재료가 사용되며 많은 부분에 복합재료가 미래에 사용될 것으로 예상하고 있다. 조각 부품의 연결 기술이 한 연구 분야가 될 것이다.

○ 노즐 부품은 고온 고속의 연소가스와 직접 접촉하는 부분으로 좋은 융삭 재료의 개발과 함께 Flex seal 개발 기술이 중요하다. 또 추진제 기술은 기존의 HTPB외에 HMX, RDX, HNIW 등의 신 추진제뿐만 아니라 우주에서 사용되는 극저온 추진제 개발이 미래의 우주용으로 필수이다.

○ 위에서 언급된 대부분의 기술은 로드맵 2000에서 이미 수행된 것으로 발표되고 있다. 즉 로드맵 2000에는 비용을 줄이는 데 중요한 효율적 생산과 신뢰도 및 성능 개선, 추진제 혼합과 캐스팅(casting), 복합재료 케이스 등이 포함되어 지난 10여 년 동안 진행되어 왔다. 이러한 기술은 미국을 위시한 유럽 국가들 뿐 아니라 얼마 전에는 인도에서도 극저온 추진제 개발에 성공하였다고 발표된 바 있다.

○ 우리나라에서도 고체 추진기관의 대부분의 분야에 나름대로 연구 개발이 수행되어 오고 있고 상당한 기술 수준에 있다고 판단된다. 그러나 지난해 “나로호” 발사 실패에서 보듯이 액체 추진기관 기술 미흡을 포함하여, 극저온 추진제 기술은 전무한 상태이다. 우주를 향해서는 박차를 가해야 할 분야이다.

저자: Jean-Francois Guery et al
자료유형: 학술정보