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큐브셋을  위해  설계된  안전한  로켓  모터

작성 : 한국항공우주연구원 서지환 (연구원)

큐브셋은  breadbox  사이즈의  매우  작은  위성으로  작은  실험장비나  센서를  투입하여 

우주에서  매우  저비용으로  연구할  수  있다.  하지만  큐브셋들은  추진력이  부족했다.  큐

브셋은  일반적으로  우주로  가는  더  크고  비싼  위성의  발사체에  piggy-backing으로 

포함되어진다.  만약  큐브셋에  하이드라진이나  압축가스와  같은  위험할  수  있는  연료

를  사용하는  추진시스템을  가지고  있다면  5억  달러  이상  투입되어지는  발사체에  위험

을  줄  수  있다.

이  문제를  해결하기  위해  Los  Alamos  National  Laboratory의  엔지니어들은  큐브셋 

아래쪽에  6개의  모터  배치를  개발했다.  이  모터는  분리형  연료  산화장치라고  하는  새

로운  타입의  고체  화학연료를  사용했다.  그것은  발사체  내부에서  고체연료와  산화제

가  나누어지도록  한다.  혼합된  연료와  산화제는  더  일반적이지만  더  불안정하다.

분리된  연료와  산화제를  사용하면  모터는  더  높은  에너지  성분은  연소시킬  수  있고 

화학  추진체는  고속  추력이  발생한다.  이것은  전기  또는  압축가스와  같은  모터의  대

안으로는  불가능하다.

모터가  작동할  때  불꽃  점화장치는  고  질소,  고  수소  연료를  가열하여  풍부한  수소

가스를  얻을  수  있도록  연소시킨다.  그  가스들은  산화제  섹션으로  이동하여  엄청난 

열과  팽창가스를  만들어  화학반응이  발생하게  된다.  이  가스들이  노즐로  나와  대부분

의  모터  추력을  발생시킨다.

6개의  모터  배열은  최근에  성공적으로  실험  되었으며  이  팀은  우주에서  실험을  위

해  발사체에  배치  될수  있을  것이라고  확신한다.

"추진은  이  작은  위성의  우주  임무를  확장할  수  있을  것  이다"라고  이  프로젝트의 

팀장인  Bruce  Tappan은  말했다. 

또한  "단일  임무에서  큐브셋은  더  높은  궤도에  진입하거나  여러  궤도를  비행할  수 

있을것  이고  임무  수명도  연장될  것이다.  또  다른  어플리케이션은  궤도  이탈이  가능

하다."  라고  말했다.

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NASA는  현재  지구  주위의  여러  궤도에  있는  우주  쓰레기들이  50만개로  예측한다. 

곧  작은  위성들이    다른  위성에게  위험을  초래할  수  있는  우주쓰레기를  분산  시키는 

것  과  같은  강력한  임무들을  수행할  필요가  있을  것이다.  또는  지구를  향해  가속하여 

대기에  의해  모두  연소시킬  수  있도록  궤도  이탈  할  수  있는  추진체를  가질  수  있을 

것이다.

<자료 : http://www.machinedesign.com/>

 

※ 이 글은 아래 링크의 기사를 참조하여 작성하였습니다.

http://www.machinedesign.com/news/safer-rocket-motor-designed-cubesats