국내외 전문가, 우리나라 발사체 현재와 미래 토론
발사체 개발의 주요 기술 난제
[연소불안정]
ㅇ 한국형발사체 액체엔진 개발 과정에서 폭발의 가능성이 있는 연소 불안정 현상이 발생하였음
※ (연소불안정) 막대한 양의 추진제가 급속하게 연소하는 과정에서 발생하는 주파수와 연소실의 고유한 음향장이 공진을 일으켜 불안정한 연소가 나타나는 현상
ㅇ 2014년 10월 처음으로 발생하여 16개월 동안 20차례 이상의 설계 변경, 제작, 반복시험을 통해 마침내 2016년 2월 안정적인 연소 시험 결과를 확인하였을 뿐 아니라 연소불안정 저감 기술도 축적
※ 초기 연소불안정 발생시 나타난 연소압 대비 연소실 섭동 비율(10.1%)를 경험적 연소안정성 판단 기준인 5% 이내로 줄이기 위해 20차려 시험 실시, 2016.2월 연소압 대비 연소실 섭동 비율 1.3% 달성
ㅇ 해외에서도 이미 문제가 되었던 연소불안정에 대하여 많은 논문과 다양한 해결책이 제시되었지만 직접 만들면서 적용해보는 방법 외에는 해결책이 없기에 우리가 만든 엔진을 가장 잘 아는 우리 연구진들이 스스로의 노력과 의지로 극복
ㅇ 현재, 액체엔진 개발은 엔진의 신뢰도 확보를 위한 연소시험을 매주 착실히 수행 중이며 75톤급 엔진의 경우 약 90회, 7,000초 이상의 누적 시험을 수행하였음
[밸브 개발]
ㅇ 발사체 개발에 있어 밸브는 산화제, 연료 등의 공급에 있어 작지만 필수적인 역할을 하는 부품으로 시험발사체에 약 100개, 3단형 한국형발사체에 무려 450개가 사용됨
ㅇ 특히 산화제용 밸브의 경우 밸브 소재인 스테인리스 강으로 –183℃의 액체산소와 접하면 약 3mm정도가 수축하게 되어 누수를 막는 기밀이 매우 중요하기 때문에 이러한 수축까지도 고려한 설계/제작을 수행함
ㅇ 또한, 무게와 크기와의 싸움도 밸브 개발의 난관이었은데 극저온, 고압, 고온 등을 견디면서도 단 1g의 발사체 무게를 줄이기 위하여 본체를 정밀하게 깎아낸 뒤 다시 테스트하는 과정을 수없이 반복함
국내외 전문가, 나로우주센터에서 '우리나라 발사체 현재와 미래 토론'
산화제, 연료 등의 공급에 있어 필수적인 역할을 하는 발사체의 주요 부품이 뭐야
밸브