산화코발트 나노입자가 복합추진제 성능에 미치는 영향

전문가 제언

○ 복합추진제는 거의 대부분 군사용 로켓 엔진의 추진제로 사용된다. 복합추진제에는 주로 연료로 알루미늄과 산화제로 과염소산암모늄(AP)이 사용되고, 이들 고체 입자들을 탄성체 폴리머 내에 최대한 균일하게 분산시키기 위해서 선 폴리머인 HTPB, 가소제 및 결합제를 혼합하는 것이 기본적이 제조방법이다.

 

○ 복합추진제는 성능과 물성 모두가 중요하기 때문에 이 두 가지 특성을 개선하기 위한 연구가 꾸준하게 이루어지고 있다. 추진제 성능을 최대화하기 위해서는 연료와 산화제의 발열반응을 최적화해야 하는데, 이를 위해서 에너지를 함유하는 가소제를 사용하는 방법과, 산화제나 연료의 일부를 촉매 성분으로 대체하는 방법 등이 연구되고 있고, 일부 성과도 얻고 있다.

 

○ 최근 나노기술을 에너지물질 분야와 융합해서 에너지물질의 성능을 개선해 보려는 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있는데, 이 글은 이러한 노력의 일환으로 인도 High Energy Materials Research Laboratory의 Dhirendra R. Kshirsagar 등이 추진제 산화제인 AP의 일부를 나노- 및 마이크로-CO3O4로 대체하여 제조한 복합추진제와 산화코발트가 포함되지 않은 기본 추진제 간의 물리적 특성과 성능을 분석한 연구결과를 필자가 간단하게 요약한 것이다.

 

○ Kshirsagar 등은 나노미터 규모의 CO3O4가 Al과 AP 간의 발열반응 개시 온도를 현저하게 낮춤으로서 우수한 촉매 역할을 하는 반면, 시편의 물성에는 큰 영향을 주지 않는다는 사실을 확인하였는데, 이는 군사용 미사일을 개발하는 국내 연구진들에게도 참고가 될 것으로 판단된다.

 

○ ADD를 위시해서 국내 방위산업체에서는 우수한 성능의 복합추진제를 제조하는 기술이 선진국 수준이지만, 추진제의 물성과 성능을 개선할 수 있는 기초 연구 수준은 아직 최첨단이라고 볼 수 없다. 그러한 의미에서 국내 연구진들도 에너지물질 분야와 나노기술을 융합하는 연구에 좀 더 큰 관심을 기울여야 할 것으로 판단된다.

저자

Dhirendra R. Kshirsagar, Sunil Jain, Shekhar N. Jawalkar, Nilesh H. Naik, Suman Pawar, and Mehilal Maurya

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

41()

잡지명

Propellants, Explosives, Pyrotechnics

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

304~311

분석자

이*웅

분석물

• 산화코발트 나노입자가 복합 추진제 성능에 미치는 영향.pdf [491,003 byte]

이미지변환중입니다.