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'추진제'통합검색 결과 입니다. (2건)

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우주 발사체 추진제에 암모니아 썼더니…탄소 배출 '제로'

국내 연구진이 탄소 배출없는 우주 발사체 대체 추진제(연료)를 개발했다. 통상 우주 발사체는 발암성 독성 물질인 탄화수소계 하이드라진을 연료로 쓴다. POSTECH(포항공과대학교)은 기계공학과 이안나 교수 연구팀(제1저자: 이정락 통합석박사과정)이 한국기계연구원 강홍재 선임연구원과 함께 '탄소 배출 제로' 암모니아 추진제를 개발하는 데 성공했다고 28일 밝혔다. 연구 결과는 추진제 및 연소 분야 국제 학술지 '연료(Fuel)'에 게재됐다. 연구팀은 이산화탄소나 그을음을 배출하지 않으면서도 보관과 취급이 쉬운 암모니아에 주목했다. 암모니아는 수소 저장 효율이 높고 장기 보관이 가능하지만, 불이 잘 붙지 않는 점화성이 실용화를 막는 걸림돌이었다. 이번 연구에서 연구팀은 아산화질소(N₂O)를 산화제로 쓰고, 여기에 '회전 활주 아크(RGA) 플라즈마 점화 기술'을 접목했다. RGA 플라즈마는 3차원 공간에서 플라즈마를 활성화해 암모니아에 확실하게 불을 붙이고, 연소를 안정적으로 지속시킨다. 실험 결과, '암모니아–아산화질소' 추진계는 기존의 '아산화질소–탄화수소' 조합보다 비추력(추진 효율)은 5% 높고, 연소 온도는 5% 낮게 나타났다. 또 연료와 산화제가 혼합된 비율로 얼마나 잘 연소되는지를 나타내는 당량비가 0.33~3.0으로 넓은 범위(암모니아가 산화제 대비 3배 많거나 적은 상태)에서도 연소가 안정적으로 진행됐다. 이정락 연구생은 "특히, 플라즈마 시동 가스로 암모니아와 아산화질소 모두 사용 가능하다"며 "재시동성과 운용 유연성이 크게 향상된 것도 장점"이라고 설명했다. 이안나 교수는 "이번 성과는 '탄소 배출 없는 우주 추진'으로의 전환을 앞당길 중요한 전환점"이라며 "저장이 쉬운 연료, 단순한 산화제 조합, 안정적인 플라즈마 점화를 결합함으로써 '탄소 중립·저열 부하·재시동 가능성'을 동시에 실현할 수 있는 새로운 추진제 방향"이라고 평가했다. 기계연 강홍재 선임연구원은 “RGA 기반 플라즈마 점화 기술은 재시동이 요구되는 발사체 및 탐사선 등 다양한 우주 임무에 폭넓게 적용될 수 있다”라며, “탄소 배출 없는 추진 시스템으로의 전환에 속도가 붙을 것”이라고 말했다.

2025.10.28 14:49박희범

페리지 우주발사체 엔진기술, 오늘부터 국가전략기술

페리지에어로스페이스(대표 신동윤)는 '우주발사체용 극저온 추진제 엔진 기술'이 과학기술정보통신부와 한국과학기술기획평가원(KISTEP)의 국가전략기술로 선정됐다고 30일 밝혔다. '국가전략기술 확인제도'는 기업, 대학, 연구기관 등이 보유·관리하고 있거나, 연구개발 중인 기술을 국가전략기술 육성에 관한 특별법상 '국가전략기술' 해당하는지 여부를 확인해 주는 제도다. 정부가 기술주권 확립을 위해 반도체·디스플레이, 첨단 바이오, 우주항공·해양 등으로 선정한 12대 기술분야 50개 중점기술을 선정하고 육성하기 위해 도입했다. 과기정통부는 올해 3월 이 제도를 시행한 이후 현재까지 163건(1차 130건, 2차 33건)을 평가해 페리지 기술을 포함한 총 3건(보유관리 1건, 연구개발 2건)을 국가전략기술로 선정했다. 이 '우주발사체용 극저온 추진제 엔진 기술'은 페리지의 '3톤급 액체 메탄 엔진' 제작에 사용되는 핵심 기술이다. 가스발생기 터보펌프식 액체 메탄 엔진이다. 페리지는 자체 개발 중인 소형우주발사체 블루웨일1의 1단 주엔진 블루1S에 이 기술을 적용했다. 블루1S는 높은 추력은 물론, 재사용 및 극한의 연소 환경에서도 안정적으로 운용 가능하다. 또한, 다른 발사체의 상단 엔진으로도 활용할 수 있다. 심수연 글로벌 마케팅 부사장은 "산업통상자원부로부터 '우주발사체 액체 메탄 엔진 설계 및 제조기술'과제가 핵심전략기술로 확인 받은 바 있다"며 "산자부에 이어 이번 과기정통부의 국가전략기술 선정은 두번째 쾌거"라고 말했다. 평가를 맡은 KIATEP 측은 "이 기술이 향후 미래 우주수송 능력 확대를 위한 '3톤급 액체 메탄 엔진 시스템 개발'에 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다. 심 부사장은 "현재 블루웨일1의 상단을 활용해 'BW0.4'(시험발사체)의 준궤도 시험 발사를 준비중"이라며 "급변하는 기상 및 해상 조건, 이에 따른 해상발사플랫폼 운용상의 변수에 따라 다소 일정이 지연되고 있으나 적절한 기상 및 해상 조건이 확보되는 대로 발사 시험을 시행할 수 있을 것으로 기대한다"고 덧붙였다. 페리지에어로스페이스는 민간 우주발사체 개발 및 발사 서비스를 제공하는 우주 스타트업이다. 지난 2018년 창업했다. 인공위성을 위한 가장 효율적이고 경제적인 우주발사체 블루 웨일(Blue Whale) 1을 개발 중이다. 블루웨일1은 최대 200㎏의 탑재체를 500㎞ 태양동기궤도(SSO)로 수송할 수 있는 2단 소형 우주발사체다. 페리지에어로스페이스는 고성능 액체 메탄 로켓엔진, 고강도 경량 탄소복합재 기체구조, 고신뢰성 비행제어 시스템 등의 핵심 기술을 바탕으로 약 710억 원(시리즈C 브릿지)을 투자받아 우주발사 서비스 상용화에 드라이브를 걸고 있다.

2024.09.30 17:08박희범

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