[논문]우주비행체 추진기관 기술 현황 및 전망

김수겸; 채종원; 원수희; 전형열

doi:10.5139/jksas.2016.44.8.695

우주비행체 추진기관 기술 현황 및 전망
Status and Prospect of Spacecraft Propulsion System 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.44 no.8, 2016년, pp.695 - 701

김수겸 (Korea Aerospace Research Institute) , 채종원 (Korea Aerospace Research Institute) , 원수희 (Korea Aerospace Research Institute) , 전형열 (Korea Aerospace Research Institute)

초록
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우주비행체 추진기관은 로켓엔진의 일종으로 인공위성, 우주탐사선 등의 임무수행을 위해 사용되며 인공위성 자세제어 및 궤도조정을 위한 수요에 따라 1950년대 말부터 개발되기 시작하였다. 우주비행체에 사용되는 추진시스템은 발사체와 달리 상대적으로 긴 기간의 임무수행이 요구되며, 이에 따라 추진제의 안정성 및 추진시스템의 내구성이 설계에 매우 중요한 요소가 된다. 최근에 우주추진 분야에서 주목받는 기술은 이온성 액체를 이용한 친환경 추진과 전기추진만으로 추진시스템을 구성하는 기술로 국내에서도 체계적인 연구개발이 필요하다. 본 논문에서는 우주추진기관의 국내외 현황 및 주목받는 기술들을 나열하고 이에 따른 개발 전망을 간략히 소개하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Spacecraft propulsion system is a kind of rocket engine that has been developed from the end of 1950s for attitude control and orbit maintenance of satellite. Since the spacecraft propulsion system has to be used for a relatively long time, therefore, stability of propellant and life of thruster could be very important factor for propulsion system design. Recently, green propellant propulsion and all electrical propulsion system have became very important issue, and we also need a development according to well organized plan. In this paper, we will introduce the development status, key technologies and development prospect of spacecraft propulsion system.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문은 국내외의 우주비행체 추진시스템 개발 현황을 정리하였고 이에 따른 국내 우주비행체용 추진기관 발전 방향에 대해 소개하였다.
본 논문은 우주비행체용 추진기관의 국내외 개발 현황에 대해서 살펴보고 앞으로의 개발 방향에 대해 기술하였다. 하이드라진 계열 추진제 관련 기술은 여전히 세계적으로 중요한 기술이며 국내에서는 여전히 연구개발이 필요한 분야로 판단되지만 장기적으로는 우주추진기관의 기술적인 변화에도 대비할 필요가 있다.

후속연구

이 중에서도 스웨덴의 ECAPS사가 개발한 친환경 추력기는 우주검증이 완료되어 실용화가 진행되고 있고, 미국의 Aerojet사에서 개발한 추력기는 2016년에 시험위성을 통한 검증을 준비하고 있다. 다만 아직은 연구가 단일추진제에 한정 되어 있고 소형추력기의 개발만이 완료된 상태로 위성에서 다양하게 활용되기 위해서는 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.
친환경 추진과 전기추진의 경우 아직은 선진국과의 기술 격차가 상대적으로 적은 분야 중의 하나로, 초기 시설 투자도 기존 추진제에 비해서는 상대적으로 낮을 수 있어 국내에서도 체계적인 개발 계획을 수립하여 순차적으로 핵심기술을 확보한다면 선진국과의 기술 격차를 줄이고 우주 추진기술을 선도할 수 있는 기회가 될 수 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우주비행체 추진기관이란?	우주비행체 추진기관은 로켓엔진의 일종으로 인공위성, 우주탐사선 등의 임무수행을 위해 사용되며 인공위성 자세제어 및 궤도조정을 위한 수요에 따라 1950년대 말부터 개발되기 시작하였다. 우주비행체에 사용되는 추진시스템은 발사체와 달리 상대적으로 긴 기간의 임무수행이 요구 되며, 이에 따라 추진제의 안정성 및 추진시스템의 내구성이 매우 중요한 요소가 된다[1,2].
	화학 추진시스템 중 우주비행체에 사용되는 추진기관인 이원추진체의 문제점은 무엇인가?	단일추진제는 추진제와 촉매를 이용해서 추력을 발생시키며 대부분의 경우 추진제로 무수 하이드라진을 사용하고 있다. 이원추진제는 발사체 엔진과 마찬가지로 추진제와 산화제를 반응시켜 추력을 발생시키지만 발사체와는 달리 장기간의 저장이 필요하므로 극저온 보관이 필요한 추진제와 산화제의 사용이 어려운 문제점이 있다. 이에 따라 우주추진기관에는 하이드라진 계열 추진제인 무수 하이드라진, MMH (Mono Methyl Hydrazine), UDMH (Unsymmetrical Di-Methyl Hydrazine) 등이 추진제로 주로 사용되고 있다.
	우주비행체에 사용되는 추진시스템에서 가장 중요한 요소는?	우주비행체 추진기관은 로켓엔진의 일종으로 인공위성, 우주탐사선 등의 임무수행을 위해 사용되며 인공위성 자세제어 및 궤도조정을 위한 수요에 따라 1950년대 말부터 개발되기 시작하였다. 우주비행체에 사용되는 추진시스템은 발사체와 달리 상대적으로 긴 기간의 임무수행이 요구되며, 이에 따라 추진제의 안정성 및 추진시스템의 내구성이 설계에 매우 중요한 요소가 된다. 최근에 우주추진 분야에서 주목받는 기술은 이온성 액체를 이용한 친환경 추진과 전기추진만으로 추진시스템을 구성하는 기술로 국내에서도 체계적인 연구개발이 필요하다.

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원문보기 상세보기
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