철 나노입자 첨가제에 의한 AP/HTPB 복합추진제의 연소율 증진

전문가 제언

○ 로켓 추진기관에서 연소율은 매우 중요한 역할을 한다. 연소율은 추진제가 단위시간당 타는 속도이므로 이것은 결국 추진제가 내는 압력과 힘과 직결되며 곧 성능과 연결되고 큰 추진력을 내려면 같은 조건에서는 연소속도가 빠를수록 유리하다. 따라서 이왕이면 연소속도를 높이려는 연구개발이 계속되어 왔다.

 

○ 기본적으로 연소속도는 비추력을 높여주는 금속분말을 사용하여 비추력의 증가와 함께 속도의 증가를 시도하였으며 대표적으로 알루미늄 분말의 사용과 함께, 세슘, 보론, 니켈, 마그네슘, 철분 등이 사용되어 왔다. 순전히 연소속도 조절만을 목표하는 금속성분으로는 , , 등이 적용되었다.

 

○ 그리고 최근에는 이러한 금속성분을 나노화한 나노입자의 특성이 연구되기 시작하였고 나노입자는 표면면적-대-체적이 큰 값을 가지고 있어 촉매로서의 역할이 상대적으로 커져 이에 대한 효과도 상승되고 있다. 대표적으로 알루미늄을 나노입자를 사용한 경우와 마이크로입자를 사용한 결과를 비교한 Jayaraman의 결과는 100% 차이가 남을 발표한 바 있다.

 

○ 이와 같이 나노입자가 각 분야에서 연구 대상으로 확대되는 것과 같이 연소율 증진 촉매로서도 나노입자를 사용하여 특성을 조사하고 있는데 논문에서는 철 나노입자의 효과를 조사하고 있다. 이미 언급된 대로 나노 알루미늄을 위시하여 산화철 등 금속산화물이 연소속도 증진제로 사용되고 있으며 덧붙여 나노입자 특성도 연구되고 있는 것이 세계적인 추세이다. 우리나라에서는 한화, LIG, 풍산 등의 업계와 연구소에서 추진제 개발에 힘쓰고 있는데 나노입자의 적용도 시도할만하다고 생각된다.

저자

Jeremy A. Styborski, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

40()

잡지명

Propellants, Explosives, Pyrotechnics

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

253~259

분석자

이*호

분석물

• 철 나노입자 첨가제에 의한 AP-HTPB 복합추진제의 연소율 증진.pdf [432,008 byte]

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