인류를 화성에 보낼 ‘이온 엔진’ 진일보…초기 시험 성공

수정 2018-09-03 13:25
입력 2018-09-03 13:24
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인류를 화성에 보낼 ‘이온 엔진’ 진일보…초기 시험 성공
인류를 화성에 보낼 ‘이온 엔진’ 진일보…초기 시험 성공


미국이 인류를 화성에 보낼 급진적인 이온 로켓 엔진 연구에서 진일보를 이룬 것으로 밝혀졌다.

영국 일간 데일리메일 등 외신은 미국항공우주국(NASA)과 에어로젯로켓다인의 기술자들이 ‘첨단 전기추진 체계’(AEPS·Advanced Electric Propulsion System)로 알려진 이온 로켓 엔진 시스템의 초기 시험에 성공했다고 보도했다.

‘홀 추진기’로도 알려진 이 시스템은 전기장과 자기장을 이용해 크세논(Xenon) 같은 가스를 이온화하고 이를 방출해 추진력을 얻는다.

이 기술은 화학 연료를 쓴 기존 로켓보다 훨씬 더 깨끗하고 안전할 뿐만 아니라 연료 효율성이 높다. 하지만 상대적으로 추진력과 가속력이 낮다는 단점이 있었다.
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이온 엔진 시제품.
이온 엔진 시제품.


NASA는 AEPS를 개발하기 위해 3년 전 미국의 로켓 개발업체 에어로젯로켓다인과 6700만 달러(약 748억 원)짜리 계약을 체결했다.

이에 따라 수행된 연구는 우주 비행 시 연료 효율을 기존 화학 로켓보다 10배 이상, 추진력은 기존 전기 로켓보다 2배 이상 높이는 것이었다.

핵심 기술인 홀 추진기는 이미 지구 궤도에 있는 인공위성들을 움직이는 데 쓰이고 있다.
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NASA 글렌 연구센터에서 시험중인 13㎾급 홀 추진기.
NASA 글렌 연구센터에서 시험중인 13㎾급 홀 추진기.


NASA를 위해 13㎾급 홀 추진기를 개발하고 있는 에어로젯로켓다인은 이제 이 급진적인 엔진에 관한 초기 시스템 통합 시험을 성공적으로 완료했다고 말한다.

이들 기술자는 최근 미국 오하이오주(州) 클리블랜드에 있는 NASA 글렌 연구센터에서 에너지를 전환할 때 버려지는 열을 최소화해 효율을 높이는 시험에 성공했다.

이에 대해 에일린 드레이크 에어로젯로켓다인 최고경영자(CEO)는 “우리는 최첨단 추진 기술을 유지하면서 달에 다시 가는 것뿐만 아니라 화성에 인류를 보낼 계획에서도 중요한 역할을 할 수 있게 됐다”면서 “AEPS는 차세대 심우주 탐사의 선두주자로 우리는 이를 볼 수 있는 곳에 있어 기쁘다”고 말했다.

이제 연구팀은 상세설계검토(CDR) 단계로 넘어간다. 이는 상세설계 결과가 성능과 요구사항을 충족하는지를 검증하는 검토 단계다.

현재 지구 궤도 위에서 가장 강력한 홀 추진기는 4.5㎾급이다. 이는 위성의 궤도나 방향을 움직이는 데 충분하지만, 인류의 심우주 탐사를 지원하기 위해 필요한 엄청난 양의 화물을 운송하는 데는 너무 적은 동력이다.

사진=NASA

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
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