MgO 나노입자가 포함된 액체추진제의 반응역학

전문가 제언

○ 고체 로켓 추진제는 장기간 보관할 수 있다는 장점이 있어서 주로 군사용 미사일의 추진기관에 충전되어 유사시에 필요시 즉시 발사할 수 있다는 장점이 있는 반면, 한 번 점화되면 추진제가 모두 소진될 때 까지 연소가 지속되어 연소 도중에 이를 제어하는 방법이 없다. 이와는 대조적으로 액체추진기관은 연료의 공급을 조절할 수 있기 때문에 로켓의 유도조정이 훨씬 유리하다는 장점이 있다.

 

○ 액체 로켓 추진제에는 연소 특성을 증강시키기 위해서 흔히 금속 산화물 입자들이 첨가되는데, 아직 MgO 나노입자를 첨가제로 사용한 연구 결과는 발표되지 않고 있다. 이 글은 Texas Tech University의 Michael N. Bello 등은 나노입자의 농도 변화에 따른 액체 추진제의 동적 연소특성을 조사한 연구 결과를 2015년 8월 12일 판 Energy & Fuel(vol. 29, 6111, 2015)지 발표한 연구결과를 필자기 요약한 것이다.

 

○ Bello 등은 액체추진제에 첨가된 MgO 나노입자의 농도가 연소하는 액체 방울의 후퇴속도에 미치는 영향과 함께 나노입자가 포함된 방울의 표면장력과 연소열을 측정하여 분석해 본 결과 MgO 나노입자의 첨가는 표면장력과 연소열에는 거의 영향을 미치지 않으면서 추진제 방울의 후퇴속도를 거의 100배가량 증강시킨다는 중요한 결과를 발견하였다.

 

○ 한국항공우주연구원에서는 2021년 까지 달 탐사로켓을 발사하여 달 궤도선과 착륙선을 운용할 계획 하에 연구를 진행하고 있는데, 여기서 가장 중요한 기술적 요소 중 하나가 다단 로켓추진기관의 핵심인 액체 추진제 시스템의 최적화이다. 그러한 점을 감안해 볼 때 Bello 등이 MgO 나노입자를 첨가제로 사용해서 RP-2 추진제의 동적 연소특성을 조사한 연구 결과는 관련 연구원들에게 귀중한 참고가 될 것으로 보인다.

 

저자

Michael N. Bello, Michelle L. Pantoya, Keerti Kappagantula, William S. Wang, Siva A. Vanapalli, David J. Irvin, and Leslie M. Wood

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

29()

잡지명

Energy and Fuels

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

6111~6117

분석자

이*웅

분석물

• MgO 나노입자가 포함된 액체추진제의 반응역학.pdf [498,118 byte]

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