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인류를 화성에 보낼 ‘이온 엔진’ 진일보…초기 시험 성공

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▲ 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.

▲ 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.

▲ 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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