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램제트 추진에서 보론의 에너지 구현화

전문가 제언

○ 일반적으로 추진기관의 연료는 순수 연료와 산화제로 구성되어 외부로부터 산소 공급을 받지 않고 있으며, 그 형태에 따라 액체와 고체로 구분한다. 이 중 고체 추진기관의 연료는 HTPB 계열의 고무 성분이 주를 이루고 여기에 금속입자를 더하여 비추력을 높이고 있는데, 대표적으로 알루미늄 입자가 사용되어 왔다.

 

○ 최근에는 연료에 포함되어 있는 산화제 성분을 제거하고 흡입 공기를 사용하면서 순수 연료만을 사용하는 램제트 추진기관이 떠오르고 있는데, 여기에 사용하는 금속 입자로는 보론이나 보론 카바이드가 질량당, 또는 체적당 큰 에너지의 장점을 살려 알루미늄을 대체하고 있다.

 

○ 한편 보론입자는 논문에서 보듯이 특이한 연소 특성을 가지고 있어 연소 효율에 관한 많은 연구가 진행되어 오고 있으며, 동시에 최대 충전 방안도 연구 중인데, 개별 입자의 연소와 충전에 따르는 연소 시 산화 보론의 부분 압력이 또한 연소 효율에 영향을 미치는 것으로 중요한 고려 대상임을 보이고 있다.

 

○ 이러한 연구는 미국, 프랑스를 중심으로 하여 유럽에서도 활발히 진행되어, 미국의 Sea Skimming Target 용이나, 유럽의 Meteor Missile에는 이미 램제트 식 덕티드 로켓이 적용되어 실용화되고 있고, 이스라엘에서도 활발히 연구 중이다.

 

○ 한편 우리나라도 최근 액체 램제트에 관한 연구 개발이 진행되고 있으며, 미래의 고체 추진기관에는 고체 램제트가 또한 중요한 부분을 차지할 것이고, 이 연료에 보론의 가미는 필수적일 것이다. 보론이나 보론 카바이드를 포함한 연료의 실험뿐 아니라 브레이튼 사이클이나, 화학 양론적, 열역학적 특성 또한 중요한 과제로 보인다.

 

저자
Alon Gany
자료유형
학술정보
원문언어
영어
기업산업분류
일반기계
연도
2014
권(호)
98()
잡지명
Acta Astronautica
과학기술
표준분류
일반기계
페이지
128~132
분석자
이*호
분석물
담당부서 담당자 연락처
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