한국항공우주연구원 연구사업 선정…3년간 6억원 지원
국내 우주 발사체 연구 개발 직접적 파급 효과 기대
전북대 이정률 교수(항공우주공학과)가 1차 나로호 실패의 원인이 됐던 페이로드 페어링(payload fairing) 분리의 핵심이 되는 연구 수행을 위한 사업에 선정돼 이목을 끌고 있다.
이 교수는 한국항공우주연구원의 2010년도 학연협력강화사업 발사체분야에 선정돼 3년간 총 6억원의 지원을 받아 ‘발사체용 선형화약 폭발 충격파의 압력 및 전달 메커니즘 규명 연구’를 수행한다.
‘발사체용 선형화약’은 페어링 및 단분리 기구설계의 핵심요소로 외국의 실용 위성급 발사체 중 미국 Delta, 프랑스 Ariane, 일본 H-II등에 사용되고 있다.
리나라 첫 우주발사체인 KSLV-1(나로호)의 경우 1차 발사에서 페이로드 페어링(payload fairing)이 분리되지 않아 반쪽의 성공으로 그친 바 있다.
화약폭발에 의한 분리는 폭발력이 약할 경우 분리가 되지 않고 폭발이 과할 경우 파이로충격파(pyroshock wave)가 심하게 발생하게 된다.
파이로충격파는 구조를 타고 전파하기 때문에 탑재체나 전자장비에 고장을 야기하거나 2차 구조파손을 일으켜 위성을 오염시키기도 한다.
이 교수는 레이저빔과 레이저거울스캐너를 이용하여 충격파 전파를 가시화할 수 있는 장치를 세계 최초로 개발해 국내외 특허출원을 완료했다.
다수의 SCI 논문 및 2007년 일본비파괴검사학회 신진상 수상, 2009년 미국 Los Alamos 국립연구소 초청강연 등 뛰어난 관련분야 전문성으로 사업의 적임자로 평가됐다.
이번 사업 선정에 따라 이 교수는 우주발사체 및 우주선의 화약폭발분리기구에서 발생하는 파이로충격파의 폭발시간차, 연속폭발, 전파경로 및 충격량을 가시적으로 예측할 수 있는 시뮬레이터를 전북대 공대에 위치한 ‘KARI 학연협력사업 발사체분야 실험실’에 개발 설치한다.
이번 연구 과제가 수행되면 한국항공우주연구원은 추후 도출된 시뮬레이터를 KSLV-2(나로호)의 서브구조 개발 시 적용해 한국형 발사체 개발에 큰 역할을 할 것으로 기대되고 있다.
이정률 교수는 “파이로충격파를 가시화할 수 있는 기술은 우주개발 선진국에서도 보유하고 있지 않은 창의적 기술”이라며 “이번 사업이 성공적으로 수행된다면 한국형 발사체 개발에 직접적 파급효과를 낼 수 있을 것으로 기대되며, 국제적 고유강점 기술로도 발전할 수 있을 것으로 판단된다”고 말했다./엄범희 기자
