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논문 상세정보

초록

본 논문에서는 재사용 발사체와 발사체의 회수과정에서 사용된 기술에 대해 소개하고 분석한다. 이를 위하여 세계 각국의 재사용 발사체를 조사하였으며 발사체 회수 부분에 따라 기술을 분류하였다. 특히, 실제 비행에 성공한 Space X의 Falcon 9과 Blue Origin의 New Shepard의 회수과정을 중심으로 조사하였으며 비행 조건에 따라 적용된 기술들을 분석하여 특징들을 나열하였다. 이를 통하여 추후 한국형 발사체가 발사 비용을 절감하기 위해 사용할 수 있는 재사용 기술들에 대해 소개하고자 한다.

Abstract

In this study, development information and technologies for reusable launch vehicles were surveyed. We investigated the reusable launch vehicles developed in various countries and analyzed their recovery technologies. In particular, we focus on the technologies of the Falcon 9 of SpaceX and the New Shepard of Blue Origin, which have succeeded in several flight experiments. Moreover, we explain the control algorithms for each flight condition. Finally, we discuss the reusable technologies that can be applied to the Korean Space Launch Vehicle to reduce the launch cost.

본문요약 

문제 정의
  • Tanker는 LEO에서의 급유선으로 5번 급유를 하고 귀환하는 비행을 100번 재사용할 수 있게 하는 것이 목표이다.

    화성에 착륙 후 18개월 간 화성에서 연료를 직접 채집한 후 다시 지구로 귀환한다. Tanker는 LEO에서의 급유선으로 5번 급유를 하고 귀환하는 비행을 100번 재사용할 수 있게 하는 것이 목표이다. 비행체는 2019년까지 완성할 계획이며, 실제 비행은 2022~24년에 시행될 예정이다[21].

  • 본 논문에서는 재사용 우주발사체 회수 기술에 대하여 조사하였으며 비행에 성공한 New Shepard와 Falcon 9을 중심으로 발사체 형태에 따라 발사체에 적용되는 방법들과 함께 특징을 분석하였다.

    본 논문에서는 재사용 우주발사체 회수 기술에 대하여 조사하였으며 비행에 성공한 New Shepard와 Falcon 9을 중심으로 발사체 형태에 따라 발사체에 적용되는 방법들과 함께 특징을 분석하였다.

  • 본 논문에서는 현재 세계 각국의 재사용 발사체에 대한 기술 발전 현황과 방향에 대한 소개 및 분석을 통하여 한국형 발사체가 사용할 수 있는 재사용 기술의 연구 방향에 대해서 기술하고자 한다.

    본 논문에서는 현재 세계 각국의 재사용 발사체에 대한 기술 발전 현황과 방향에 대한 소개 및 분석을 통하여 한국형 발사체가 사용할 수 있는 재사용 기술의 연구 방향에 대해서 기술하고자 한다.

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질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Grid Fin
Grid Fin이란?
격자를 의미하는 단어 grid와 미사일 등의 날개를 의미하는 fin의 합성어로 격자무늬의 내부 구조를 갖는 날개를 뜻한다

Grid Fin은 격자를 의미하는 단어 grid와 미사일 등의 날개를 의미하는 fin의 합성어로 격자무늬의 내부 구조를 갖는 날개를 뜻한다. Falcon 9에서 Grid Fin은 부스터의 상단부에 장착되어 초기에는 접혀진 상태로 발사된다.

경제성에 악영향
궤도선 재사용 기술은 경제성에 악영향을 미칠 수 있는데도 왜 연구가 계속 진행될 것으로 예상되나?
궤도선 재사용 기술은 현재 사용 중인 캡슐형 우주선에 비해 유인비행에서 강점이 두드러지기 때문에

이는 오히려 경제성에 악영향을 미칠 수 있다. 하지만, 궤도선 재사용 기술은 현재 사용 중인 캡슐형 우주선에 비해 유인비행에서 강점이 두드러지기 때문에 유인비행체로 연구가 계속 진행될 것으로 예상된다. 최근에는 드림체이서(dream chaser)가 우주왕복선 이후 최초의 유인 궤도선으로 개발 중이며 가까운 시일 내에 궤도 비행 테스트를 진행할 예정이다[44].

TBCC 엔진
TBCC 엔진의 장점은?
대기권에서만 운용이 가능하여 독자적으로 우주 비행을 할 수 없기에 Fig. 16과 같이 궤도선을 우주로 보내기 위한 수송선(carrier)으로 이용할 수 있으며 대기권과 우주의 경계부근까지 궤도선을 수송하여 우주발사체가 대기권 통과할 때까지 사용하는 연료를 절약할 수 있으며 수송선 역시 대기권 내에서만 운용하므로 따로 산화제 탱크를 장착할 필요가 없어 우주발사체 운용비용이 절감될 수 있다

복합사이클 추진기관은 서로 다른 엔진을 결합한 하이브리드 엔진이다. TBCC 엔진의 경우 대기권에서만 운용이 가능하여 독자적으로 우주 비행을 할 수 없기에 Fig. 16과 같이 궤도선을 우주로 보내기 위한 수송선(carrier)으로 이용할 수 있으며 대기권과 우주의 경계부근까지 궤도선을 수송하여 우주발사체가 대기권 통과할 때까지 사용하는 연료를 절약할 수 있으며 수송선 역시 대기권 내에서만 운용하므로 따로 산화제 탱크를 장착할 필요가 없어 우주발사체 운용비용이 절감될 수 있다[40].

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저자의 다른 논문

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