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논문 상세정보

초록

인공위성의 경량화 및 소형화로 인하여 대형발사체보다는 발사 비용이 저렴한 저비용 발사체에 대한 관심이 증가되고 있다. 저비용 발사체의 비용 절감 중 가장 대표적인 방식이 발사체의 재사용이다. 저비용 발사체를 개발하고 있는 대부분의 기업들 역시 발사체 재사용 방식을 채택하고 있다. 이러한 재사용 목적과 더불어 친환경 우주 발사체에 대한 요구가 증가되면서 저비용 발사체에 사용되는 연료의 선택 역시 매우 중요해졌다. 친환경적이면서 발사체의 재사용이 가능하게 하는 연료 중 에너지 밀도 등 다른 요인을 고려했을 때 가장 적합한 것이 메탄이며, 메탄에 수소를 첨가하여 에너지 밀도를 높게 만든 HCNG(hydrogen-enriched compressed natural gas) 역시 적합하다고 판단되었다. 본 연구는 한국형 발사체 개발 이후 국내 우주 개발 방향 설정의 참고자료로써 전 세계 저비용 발사체 동향 및 로켓 연료의 특성에 대해 고찰하였다.

Abstract

Due to the weight reduction and miniaturization of satellites, there is a growing interest in low-cost launch vehicles, which are cheaper to launch than larger launch vehicles. One of the most cost-effective ways to reduce the cost of launch vehicles is the reuse of vehicles. Most companies that are developing low cost launch vehicles are also adopting a vehicles reuse approach. Along with this reuse purpose, the demand for environmentally friendly space launch vehicles has increased, so the choice of fuel used for low cost launch vehicles has also become very important. Methane and hydrogen-enriched compressed natural gas (HCNG), which makes more energy-efficient by adding hydrogen to methane, are considered to be the most suitable when considering other factors such as energy density among the fuels that are eco-friendly and capable of reusing the launch vehicles. This study investigated the trends of low-cost launch vehicle and rocket fuel in the world as a reference for setting up domestic space development after the development of Korea Space Launch Vehicle-II.

본문요약 

문제 정의
  • 따라서 본 연구에서는 우주 발사체의 방향성에 대해 분석하기 위하여 인공위성을 포함한 전세계 우주 시장을 분석하였다.

    따라서 본 연구에서는 우주 발사체의 방향성에 대해 분석하기 위하여 인공위성을 포함한 전세계 우주 시장을 분석하였다. 또한, 저비용 발사체를 위한 대표적인 비용 절감 방식인 발사체 재사용에 대한 트렌드를 분석하였고, 저비용 발사체에 적합한 연료에 대한 고찰을 진행하였다.

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질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
발사체
발사체는 어떤 역할을 하는가?
탑재체를 우주 공간으로 운반하는 역할

발사체는 탑재체를 우주 공간으로 운반하는 역할을 하기 때문에 탑재체의 동향을 분석하는 것은 발사체 시장의 변화를 예측하는데 매우 중요하다. 발사체를 통해 우주 공간으로 이동하는 가장 대표적인 것들이 인공위성과 사람이다.

발사 후 폐기되는 ELV 방식
발사체를 발사 후 폐기되는 ELV 방식이 아닌 재사용 하고자 하는 이유는?
우주 발사체는 그 제작비용이 매우 크기 때문에 이를 재사용하고자 여러 기업에서 발사체 재사용 기술 개발을 진행하고 있다.

대부분의 우주 발사체는 발사 후 폐기되는 ELV 방식을 사용하였다. 그러나 우주 발사체는 그 제작비용이 매우 크기 때문에 이를 재사용하고자 여러 기업에서 발사체 재사용 기술 개발을 진행하고 있다. 특히, 미국의 Space X와 Blue Origin은 재사용발사체 개발에 앞장서 있으며, 발사체 회수에도 성공하였다.

고체 연료
고체 연료를 사용하는 발사체의 장점은?
구조가 단순하고, 무게가 가벼우며, 저렴하다는 장점

초기 발사체는 과거 탄도유도탄으로 사용되었던 로켓을 개량하였기 때문에 고체 연료를 사용하였다. 고체 연료를 사용하는 발사체의 경우 그 구조가 단순하고, 무게가 가벼우며, 저렴하다는 장점이 있으나, 한번 점화가 이루어지면 추력을 조절하거나 연소 속도를 조절할 수 없다는 단점[1]이 있다. 20세기에 들어서 V-2 로켓을 개량[2]한 액체로켓을 개발하였으며, 이는 고체 로켓의 문제점을 해결하여 인류의 우주 탐사를 더욱 가속화시켰다.

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