'인공위성의 심장' 고전력 전기추력기 국산화 성공

원자력硏, 국내 첫 10㎾급 개발

한국원자력연구원 핵물리응용연구부 채길병 박사팀이 국내 최초로 10㎾급 고전력 전기추력기(왼쪽)를 개발해 진공챔버 안에서 성능을 테스트하고 있다. 원자력연구원 제공

한국원자력연구원 핵물리응용연구부 채길병 박사팀이 국내 최초로 10㎾급 고전력 전기추력기를 개발했다. 이번에 개발한 고전력 전기추력기는 화학식 추력기에 비해 연비가 4배 이상 높다. 인공위성의 심장이라 불리는 고전력 전기추력기 개발 성공으로 기술자립의 발판을 마련하게 됐다.

15일 원자력연구원에 따르면 전기추력기란 전기에너지를 이용해 연료를 가열, 가속한 뒤 노즐로 분사하여 추진력을 얻는 장치다. 전기추력기는 기존의 화학식 추력기에 비해 추진력은 낮지만 연비가 월등히 높아 연료 무게를 줄이고 탑재체 무게를 늘릴 수 있다.

특히 10~100㎾ 고전력 전기추력기 기술은 아직까지 미국과 유럽, 일본 등 우주기술 선진국만이 보유하고 있다. 이 전기추력기는 국제무기거래규정(ITAR)에 의해 관련 기술 또는 물자의 이전이 통제받고 있다.

연구진은 4년간에 걸친 연구개발(R&D) 끝에 만들어진 10㎾급 고전력 전기추력기의 성능을 검증했다. 극저온, 진공의 우주 환경과 유사한 조건을 갖춘 2.6㎥ 크기의 진공챔버에서 성능을 평가한 결과 200mN의 추진력이 발생했다.

1mN은 0.1g의 물체를 들어올리는 힘을 나타내는 것으로, 이번에 개발한 추력기는 20g을 들어올릴 수 있는 힘을 갖고 있다.

우주기술 선진국의 10㎾급 전기추력기 추진력은 300~600mN인 것으로 알려지고 있다.

연구진은 "현재 실험실 규모에서 기술의 주요 성능 및 특성이 입증된 단계로서, 향후 10㎾ 이상의 고전력 전기추력기를 개발해 60㎥ 이상 대형 진공챔버를 통해 성능을 검증할 계획"이라고 말했다.

김만기 기자