자동점화용 액체추진제 원료에 대한 분자궤도 함수 설계

전문가 제언

○ 자동 점화 로켓 액체 추진제 원료는 산화제의 안전하게 혼화될 때 자발적으로 점화된다. 이러한 원료는 우주선 과 미사일에서 로켓 액체 추진제에 사용된다. 자동 점화 로켓 추진제 원료로는 하이드라진(N2H4)과 이의 이성체 화합물이 사용되었으나, 휘발성이 너무 강하고 독성이 있는 단점이 있다. 최근 하이드라진 계의 이성체를 대체할 수 있는 음이온 액체 추진제 원료 개발이 요구 되고 있다.

 

○ 최근에 개발되고 있는 음이온 액체(ionic liquids(IL)) 추진제 원료로의 대표적인 화합물로는 dicyanamide(NC-N―CN, DCA) 음이온 액체 화합물이며 휘발성도 낮으면서 독성도 적다. DCA의 각 종 치환기 화합물과 유사한 이성체 화합물 등 다양한 원료가 연구되고 있다.  

 

○자동 점화 로켓 추진제 음이온 액체 원료를 중심원자가 질소 화합물인 DCA, 붕소 화합물인 dicyanoborate(NC-B-H2-CN, DCB)와 중심원자가 인 화합물인 hypophosphite(-O2PH2, HP) 등 모체에서 치환기 화합물 합성한 결과와 합성할 대상에 대한 분자궤도 함수 에너지 간격(energy gap) 값으로 반응성을 해석하였다.

 

○ 자동 점화 로켓 추진제 음이온 액체 원료를 중심원자가 질소 화합물인 DCA, 붕소 화합물인 DCB와 중심원자가 인 화합물인 HP 등 모체에서 치환기 화합물 대한 분자궤도 함수인 HOMO 에너지와 질산 양이온 분자궤도 함수인 LUMO 간에 HOMO？LUMO 에너지 간격 값으로 음이온 액체 원료의 반응성을 해석하였다.  

 

○ 액체 추진제 화합물의 합성 단계는 액체 추진제 원료인 DCA를 기준으로 개발할 치환기 화합물인 에너지 함유 액체 음이온 화합물의 분자궤도 함수인 HOMO 에너지와 질산 양이온 분자궤도 함수인 LUMO 에너지로 부터 상호 작용할 분자 간의 간격 에너지 값으로 음이온 액체 원료 합성 화합물 선정 기준으로 제시하였다.

 

저자

Debasis Sengupta and Ghanshyam L. Vaghjiani

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

40()

잡지명

Propellants, Explosives, Pyrotechnics

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

144~149

분석자

전*구

분석물

• 자동점화용 액체추진제 원료에 대한 분자궤도 함수 설계.pdf [425,745 byte]

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