한국항공우주연구원

자막

75톤급 액체엔진 4기가 클러스터링되어
300톤의 강력한 추력을 만들어내는 누리호 1단
아파트 약 30층 높이의 종합연소시험설비에서 진행되는 종합연소시험 준비상황은?

Q. 엔진 클러스터링이란 무엇인가?

엔진 클러스터링이라 하면은 발사체를 개발함에 있어가지고
발사체에 요구되는 엔진 추력이 있습니다
그때 단일 엔진을 가지고 100톤 200톤을 맞추는 것이 아니라
(조기주 발사체추진기관체계팀장)
보다 좀 추력이 작은 엔진들을 여러 개 뭉쳐가지고
요구되는 추력을 만드는 기술을
엔진 클러스터링이라고 이야기하고 있습니다

Q. 하나의 엔진이 아니라 여러 개의 엔진을 사용하는 이유는?

발사체 엔진을 만드는데 있어서
엔진개발에는 상당히 많은 비용과 기간이 많이 소요됩니다
특히나 고추력의 대형엔진을 만들 때는
훨씬 기술적인 난이도라던지
그런 비용들이 많이 상승하기 때문에
발사체는 작은 추력 엔진을 묶어가지고
클러스터링 기술을 제공하는 것이 일반적인 기술이고요
발사체 선진국이라고 할 수 있는 러시아나 유럽
일본 미국에서도 많이 적용하고 있는 기술이 되겠습니다

Q. 종합연소시험을 이제 진행하게 되는데 기술적난관은?

1단 종합 연소시험을 수행하는데
우리 누리호에서도 1단은 엔진 4기를 클러스터링 하는 기술을 적용하고 있습니다
저희 누리호의 설계개념에 의하면
엔진 간의 추력 허용 편차가 있습니다
그걸 넘어서게 되면
비행의 실패로 이어지기 때문에
엔진 추력이 균일하게 나올 수 있도록 제어하는 것이
아주 중요한 기술이라고 하겠습니다

Q. 현재 진행상황은?

엔진으로 추진제가 균일하게 공급되는지에 대한
성능확인을 수류 시험을 통해서 확인했고요
현재는 종합 연소시험을 하기 위한 모델이
시험 스탠드에 장착이 되어있는 상황이고
이제는 1차 연소시험을 앞두고
각종 점검을 하고 있는 상황입니다

Q. 종합연소시험설비의 크기는?

(이장환 발사체추진기관체계팀 연구원)
누리호 1단 인증모델 종합연소시험이 이루어지는
추진기관 시스템 시험설비 1 스탠드입니다
전체 높이는 42m 정도 되고
화염 유도로까지 합 할 경우에는 80m에 달합니다
(약 30층 아파트 높이와 같은 종합연소시험설비)

Q. 종합연소시에서 소비되는 추제제량은?

누리호 1단에는 산화제 약 90톤 연료 약 40톤으로
합쳐서 130톤에 추진제가 충전이 됩니다
(종합연소시험시 1초에 1톤의 연료소모)

Q. 종합연소시험시 누리호 1단이 날아가지 않는 이유는?

1단 인증모델 연소시험은 실제 발사와 동일하게 이루어집니다
고정장치가 없으면 하늘로 날아가게 되는데요
(고정장치)
(1단 추력의 4배인 1200톤을 견딜 수 있게 설계)