'2500뉴턴 추력 엔진' 하이브리드 과학로켓 발사

KAIST-서울대 공동 연구팀 개발···28일 고흥서 시험 발사 예정
발사체 기술 개발 진전 기대
국내 연구진이 고흥에서 하이브리드 과학로켓을 발사한다. 

KAIST(총장 신성철)는 권세진 항공우주공학과 교수 연구팀이 서울대학교 로켓 동아리 하나로(지도교수 윤영빈)팀과 공동으로 개발한 소형 하이브리드 과학로켓 SNUKA-Ⅱ를 발사한다고 27일 밝혔다.

공동 연구팀은 오는 28일 열리는 제22차 고흥군 우주항공산업발전협의회 행사의 일환으로 오후 5시 20분부터 오후 6시까지 약 40분간 발사시험을 진행할 예정이다. 

KAIST-서울대 공동 연구진이 개발한 소형 하이브리드 과학로켓.<사진=KAIST 제공>KAIST-서울대 공동 연구진이 개발한 소형 하이브리드 과학로켓.<사진=KAIST 제공>
과학 로켓은 저고도에서 준궤도 수준 고도 범위에서 운용되는데 개발 과정에서 로켓 추진기관 기술, 대기권 재진입 기술 등 우주발사체 관련 기반 기술을 확보할 수 있다.

또한 무중력 실험 공간 확보, 대기 측정, 천체 촬영 등의 임무를 통해 과학 기술 발전에 기여할 수 있다는 장점이 있다.

미국이나 유럽 등 우주기술 선진국도 이러한 이유로 과학 로켓 개발 프로그램에 지속적으로 투자하고 있다.

공동 연구팀이 개발한 과학 로켓은 과산화수소를 주 추진체로 사용하는 친환경 과학 로켓이다. 규모는 총 길이 3.5미터, 직경 0.2미터, 무게 58킬로그램이다. 발사 시 10초간 엔진이 작동한 이후 20여초 간 관성 비행을 해 최대 고도 3킬로미터까지 도달한 뒤 낙하산을 이용해 지상에 착지하게 된다. 

특히 이 로켓에는 최대 2500 뉴턴의 추력을 낼 수 있는 하이브리드 로켓 엔진이 장착됐다. 하이브리드 로켓 엔진은 구조가 간단해 취급이 편하면서도 성능이 뛰어나 과학 로켓의 추진기관으로 적합하다.

이 엔진은 스페이스솔루션에서 개발한 고성능 추진체 밸브가 장착돼 로켓 발사 후에도 지속적 전력 공급 없이 엔진 작동이 가능하다.

촉매반응기를 포함한 모든 부품은 순수 국내 기술로 제작됐고 경량화를 위해 추진제 탱크가 복합 재료로 제작됐다. 또 탄소섬유 튜브를 동체로 활용해 무게를 획기적으로 줄이면서 높은 기계적 성능을 확보하는 설계 기법도 적용됐다. 

연구팀은 상세 설계를 끝낸 뒤 추진기관 지상연소시험, 낙하산 사출장치 시험, 기체구조해석 등을 완료했다. 로켓의 비행 데이터는 모두 지상국으로 전송되고 로켓 내부의 데이터 저장 장치에 저장될 예정이다.

권세진 교수는 "이번 개발 경험을 토대로 저비용 캔위성(CanSAT)을 우주 궤도에 진입시킬 수 있는 로켓을 구상 중"이라면서 "이 로켓을 성공적으로 개발한다면 국가 위성과 발사체 기술을 획기적으로 발전시킬 수 있을 것"이라고 말했다.

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