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AP와 산화그래핀 복합물의 고체 추진제 적용

전문가 제언: ○ 로켓 추진기관에서 연소율은 매우 중요한 역할을 한다. 연소율은 추진제가 단위 시간당 연소하는 속도이므로 이것은 결국 추진제가 내는 압력, 즉 힘과 직결되고, 따라서 성능과 연결되어 큰 추진력을 내려면 같은 조건에서는 연소 속도가 빠를수록 유리하기 때문에 연소 속도를 높이려는 연구개발이 계속되어 왔다.

○ 고체추진기관에 사용되는 추진제는 기본적으로 HTPB와 산화제인 AP가 주원료이고 연소 속도는 AP가 열분해되는 것과 직접적으로 연계된다. 또 AP의 열분해는 금속 산화물의 첨가제에 영향을 크게 받는다. 특히 는 AP 열분해 과정에서 가스 상태의 반응에서 촉매 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 따라서 촉매의 농도, 비표면적, 입자 크기 뭉침 상태 등이 AP의 열분해에 크게 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

○ 최근에 그래핀 나노복합물이이 갖는 독특한 전기적, 화학적, 물리적 그리고 열적 특성 때문에 이용 방법에 대하여 많은 연구가 세계적으로 진행되고 있으며 GO의 연소 행태와 그 에너지의 응용에 관해서도 연구되고 있다. 특히 연소율 증진 촉매로서도 나노입자를 사용하여 특성을 연구하고 있는데, Nasir K. Memon 등은 GO를 AP에 첨가하여 연소율과 열분해 온도 효과를 조사하여 사용 가능성을 타진하였다.

○ 최근에는 이러한 금속 첨가물에 대하여 마이크로 크기에서 나노 크기의 분말들이 가지는 효과를 비교 검토하여 나노미터 크기가 더 효과적임을 제시하고 있다. 그러나 나노 크기의 촉매들은 작은 크기와 큰 표면적으로 응집하기 쉽고, 추진제의 다른 성분들과 균일하게 혼합되기 어렵다. 우리나라에서도 연소율을 증진시키기 위한 금속입자의 첨가에 대한 연구가 일부 진행되고 있어 Nasir K. Memon 등의 연구는 참조할 가치가 있다고 판단된다.