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붕소 산화를 위한 촉매로서의 금속 산화물

전문가 제언: ○ 유도탄이나, 로켓 추진기관을 최근에는 기존의 통상적인 추진제를 사용하는 대신에, 고속 비행 시 흡입되는 공기를 산소 원으로 이용하는 램제트 추진이나 덕티드 추진 시스템이 고려되고 있다. 무게체계 관점에서 보면, 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.

○ 이러한 새로운 추진 시스템에는 높은 연소열을 생성하는 붕소가 각광을 받고 있다. 그러나 붕소의 이러한 이점에도 불구하고 특이한 연소 특성 때문에 실용화에 앞서 붕소의 연소 미케니즘에 대하여 꾸준히 연구되어 왔다.

○ 붕소 표면에 액체 산화 보론 층이 형성 되며, 이것이 이차적인 연소를 방해하는 역할을 하는 것과, 이러한 연소 모델을 포함하여 연소실 내에서 보론 증기압에 의한 열역학적 한계에 대하여도 많은 연구가 진행되어 오고 있다. 그리고 이러한 보론의 산화층에 영향을 고려하여, 보론에 코팅을 하여 그 효과를 조사한 연구, 파우더를 사용한 연구 등 다양한 연구가 미국, 이스라엘, 중국, 프랑스, 러시아 등에서 수행되어 오고 있다.

○ 우리나라도 최근 액체 램제트에 관한 연구 개발이 진행되고 있으며, 한화를 중심으로 고체 램제트 등에 사용할 수 있도록 보론에 관한 기초연구가 수행 중이다. 앞으로의 추진시스템을 고려할 때, 보론에 대한 활발한 연구 개발이 필요할 것으로 예상되며, 이러한 보론 연구에 다른 나라에서 수행한, 코팅 연구, 촉매 연구도 우리의 연구 개발에 중요한 도움이 될 것으로 판단된다.

저자: Jianfei Xi et al
자료유형: 니즈학술정보