Polytetrafluoroethylene의 보론 점화와 연소 증진

전문가 제언

○ 보론은 중량당 또는 체적당 높은 열량을 가지고 있어 추진기관의 새로운 연료로 부상하고 있으며 특히 고속비행 시 흡입되는 공기를 산소 원으로 이용하는 램제트 추진이나 덕티드 추진시스템에 이미 적용되고 있다.

 

○ 그러나 보론은 표면에 액체 산화보론층이 형성되어 있어 이것이 이차적인 연소를 방해하는 역할을 하는 것으로 많은 연구결과와 모델이 발표된 바 있다. 최근에도 Macek와 Semple은 1기압, 2200-2900K 온도 사이에서 습(wet), 건(dry)화염의 연소시간을 측정하였고 Gurevich 등은 플라즈마 발생기로 결정체와 무정형 보론의 점화와 연소 연구결과를 발표하는 등 활발한 연구가 진행되고 있다.

 

○ 연료로 사용하기 위한 보론 자체의 연소특성 연구와 함께 보론 연소의 활성화를 위하여 첨가제를 사용하거나 촉매를 이용하여 연소성능을 향상시키려는 노력도 진행되어 오고 있다. 프랑스에서는 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. 또 중국에서는 최근 마그네슘을 첨가하여 연소효율의 증가를 평가하였다.

 

○ 논문은 Polytetrafluoroethylene 분해생성물이 산화보론층을 제거하는 역할을 하여 보론 점화를 증진시키는 것을 확인하였다. 이처럼 세계 여러 나라에서는 보론 연소성능 향상을 위하여 많은 연구와 개발이 진행되고 있다. 그러나 우리나라는 현재 고체 램제트나 덕티드 로켓의 기초 연구단계를 벗어나지 못하고 있는 상황으로도 앞으로의 추진시스템을 고려할 때, 보론에 대한 활발한 연구개발이 필요할 것으로 예상되며 보론 자체연구는 물론 연소모델의 이해와 해석 그리고 보론이나 보론화합물이 포함된 추진제 연료로서의 연구개발이 필요한 때로 판단된다.

 

저자

Gregory Young, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

31(1)

잡지명

Journal of propulsion and power

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

386~392

분석자

이*호

분석물

• Polytetrafluoroethylene의 보론 점화와 연소 증진.pdf [454,643 byte]

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