과제명 : 발사체용 고체추진기관 기술

분석구분

기술동향분석

과제수행자

이*호

분석일

2012-11-21 14:57:54.0

기술산업분류

일반기계

작성기관

한국과학기술정보연구원

키워드

발사체용  고체추진기관  

과학기술표준분류

기계

내용

1960년 대 미국과 러시아의 달 탐사를 시작으로 우주 개발에 대한 도전이 현실화되기 시작하였고, 최근에는 유럽, 일본, 중국, 인도 등이 유인 우주 탐사 계획을 세우는 등 우주 개발에 대한 관심이 점차 고조되고 있다.

이러한 우주 개발에 사용되는 발사체 추진기관은 액체와 고체 추진기관이 각각 나름대로의 장점을 살려 공히 발전되어 오고 있으나, 두 가지 혼합이 좋은 방향으로 보인다. 특히 고체 추진기관은 부스터, 부착 형(strap-on) 부스터와 1단 등 저단에 많이 활용될 것이다. 아울러 경비나 개발기간 등을 고려하여 BBL 시스템을 거의 모든 우주 개발 국가에서 고려할 것이다.

한편 고체추진기관 모터케이스의 발전 방향은 기존의 금속재료 모터 케이스에서 점차로 복합재료, 그 중에서도 탄소 섬유 복합재료의 사용이 늘어나고 개발될 것이다. 이는 모터 케이스의 효율이 금속재료인 D6AC강, 알루미늄, 티타늄합금과, 유리섬유, 아리미드 섬유인 Kevlar-49, 탄소섬유의 순으로, 후자가 가장 우수한 것으로 나와 이를 뒷받침하고 있다.

추진제의 일반적인 발전 동향은 군사용을 위주로 저 민감도 탄약(insensitive munition)과 연계하여 둔감 추진제와 무연 추진제, 성능 향상의 방향으로 연구 개발 되어왔고, 발사체 개념으로는 기계적 성질이나, 탄도 특성과 안전 성질 등은 현재의 수준 내지 개선과 함께 경비 감소 방향으로 지속되어 갈 것이다.

추진제를 조성(formulation)하는 에너지 성(energetic) 물질로는 AP, RDX, HMX(cyclo tetra methylene), HNIW, ADN (ammonium dinitramide), HNF(hydrazinium nitroformate) 등이 사용되고 있다. AP에 비하여 RDX, HMX, HNIW는 성능을 향상시키고 있으며, 특히 HNIW는 고밀도이어서 에너지 면에서 큰 관심을 받고 있다.

로켓 추진기관의 역사를 보면 중국 도교의 연금술사들로부터 개발되기 시작했다는 것이 일반적인 정설이다. 인도도 나름대로 로켓의 시발국이라고 주장하고 있고, 이들 나라가 모두 우주 개발의 선진 대열에 끼어 있다. 우리나라도 역사적으로는 고려시대부터 이 분야에 선진국이었음을, 동시에 우주 개발과 전략적 차원에서라도 뒤쳐진 현실에서 도약해 나가야 할 것이다.

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