고농도 과산화수소를 산화제로 한 과학 로켓 설계 및 성능 평가

Abstract

과학 로켓은 저고도에서 준궤도 수준의 고도 범위에서 운용되는 로켓으로, 대기 측정, 무중력 실험 공간 확보 등의 임무를 수행하며, 개발 과정을 통해 로켓 추진기관 기술, 대기권 재진입 기술 등 우주발사체 관련 기반 기술을 확보 할 수 있다. 고농도 과산화수소를 과학 로켓의 산화제로 할 경우, 촉매 점화를 통해 간단한 시스템을 구성할 수 있고, 산화제 탱크의 크기를 감소시켜 구조 효율에 유리하다. 특히 촉매 분해된 과산화수소는 $750^\circ C$의 고온 환경을 조성하여 폴리에틸렌, 케로신 등의 연료와 조합 할 경우 하이브리드, 이원추진제 추진기관을 구성할 수 있다. 이 학위 논문에서는 90 wt.% 과산화수소를 산화제로 적용하여 3 km 고도에 4 kg 의 탑재 하중을 도달시키는 것을 목표 임무로 가지는 하이브리드, 이원추진제 과학 로켓을 설계함으로써 고농도 과산화수소를 산화제로 하는 과학 로켓의 설계 절차를 제시한다.