미래의 극저온 추진

전문가 제언

○ 고전적인 액체 추진기관의 추진제는 케로신과 액체산소의 사용으로 시작되었으며 그 후 탄화수소계열의 연료와 질산이 산화제로 대두되기 시작하였고 이는 저장성 추진제로 군사용으로 활용될 수 있는 특성을 가지고 있었다. 특히 질산계열은 독성이 강한 물질로 취급에도 주의하여야 하는 물질이다.

 

○ 이러한 저장성 추진제는 연소불안정성 문제가 제기되었으며 이차 세계대전시기에 아닐린과 하이드라진 같이 질산과 접촉으로 자연 발화되는 하이퍼골릭 추진제가 등장하였고 또 질산을 저장성 산화제인 사산화질소로 대체하기 시작하였으며 대표적인 조합으로 하이드라진계열과 사산화질소가 사용되었다. 특히 사산화질소가 매우 독성이 강한 것으로 이러한 조합의 추진제는 군사용과 함께 우주에서 일부 사용되고 있다.

 

○ 그러나 이러한 추진제는 대부분 지상에서 활용되고 있는 것으로 고고도로 올라간 상황에서는 주위의 온도가 매우 낮아 극저온상태이고 여기에서 발사되는 추진기관의 추진제로 즉 추진기관 상단의 추진제로는 액체수소/액체산소 조합이 사용되고 있는데 논문은 불란서를 중심으로 한 유럽에서의 차세대 극저온 추진시스템을 고려하여 준비되고 있는 기술과 연구에 대하여 발표하고 있다.

 

○ 현재 극저온 추진시스템에 대하여 연구 개발하고 있는 나라는 미국을 위시하여 러시아, 유럽연합, 인도, 일본, 중국 우주로 나아가려는 나라는 대부분 이를 고려하고 있다. 추진제도 액체산소/액체수소에서 나아가 액체메탄/액체산소도 고려되고 있고 캐비테이션, 씰링, 베어링 등 주요부품에 대하여 TRL 4를 넘어 데모기를 통하여 TRL 6단계로 발전시키고 있다. 이러한 극저온 추진시스템은 우주개발과 연계되어 있으나 이는 동시에 국방기술 즉 군사용으로의 전환이 가능한 것으로 이를 염두에 두고 연구 개발하여야 할 것으로, 관련 산학연이 참조할 필요가 있을 것이다.

 

저자

S. Palerm, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

112()

잡지명

Acta Astronautica

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

166~173

분석자

이*호

분석물

• 미래의 극저온 추진.pdf [477,466 byte]

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