보론 입자 연소특성에 미치는 마그네슘 영향

전문가 제언

○ 보론은 논문에서 언급한대로 중량당 또는 체적당 높은 열량을 가지고 있어 공기 흡입 추진기관의 연료로 부상하고 있으며, 보론의 특성으로 가지고 있는 단점도 있지만, 이러한 문제 해결의 연구와 병행하여 고속 비행 시 흡입되는 공기를 산소 원으로 이용하는 램제트 추진이나 덕티드 추진 시스템에 이미 적용되기도 하였다. 무게체계 관점에서 보면, 미국의 Sea Skimming Target 용이나, 유럽의 Meteor Missile에는 이미 램제트 식 덕티드 로켓이 적용되어 실용화되고 있고, 구소련에서는 이미 전쟁에 사용한 바 있다. 

 

  ○ 프랑스에서는 이러한 램제트용 추진제로 기존의 알루미늄 입자를 포함한 HTPB 계열에 추진제에 보론을 첨가하여 추진제의 성능을 연구 조사한 바 있고, 미국에서는 보론 카바이드를 연료로 하여 그 성능을 평가 조사하였다. 이와 같이 순수 보론만이 아니라 다른 금속이나 보론 화합물을 사용하여 그 특성을 조사 연구하기도 하는데, 논문은 마그네슘을 첨가하여 연소 효율의 증가를 평가하였다. 

 

  ○ 또 보론은 연소특성이 특이하여 2 단계로 연소 되고 있어, 연소가 시작되면, 보론 표면에 액체 산화 보론 층이 형성 되고, 이것이 이차적인 연소를 방해하는 역할을 하는 것으로 많은 연구 결과가 연소 모델 발표와 함께 보고되었다. 동시에 열역학적 관점에서 연소실내의 보론 증기가 포화 상태가 되면 보론의 연소가 중지될 수 있음도 발표되었다. 

 

  ○ 이와 같이 보론에 대한 연구는 미국, 프랑스, 독일, 이스라엘을 포함한 세계의 여러 나라가 관심을 가지고 연구 개발하고 있다. 우리나라도  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, 연소 모델의 이해와 해석 그리고 코팅 연구, 촉매 연구 등도 우리의 연구 개발에 중요한 도움이 될 것으로 판단된다.

저자

Jian-zhong Liu et al

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2014

권(호)

96()

잡지명

Acta Astronautica

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

89~96

분석자

이*호

분석물

• 보론 입자 연소특성에 대한 마그네슘 효과.pdf [300,005 byte]

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