뉴스페이스 소형 발사체와 소형 재사용 발사체의 경제성 분석

Q: 이 논문에서 정의한 소형 재사용 발사체란 무엇인가?

소형 재사용 발사체는 뉴스페이스 업체들이 개발한 소형 발사체에 Falcon 9과 같이 그리드 핀, 착륙용 다리, 재사용 제어에 필요한 추가 부품들을 장착하여 1단 재사용이 가능하도록 만든 발사체이다. 재사용을 위해 추가 중량이 발생하며, 이는 발사체의 구조비와 엔진 비추력, 낙하점 등의 복잡한 함수로 경제성이 결정된다.

Q: Falcon 9 방식의 소형 재사용 발사체는 경제성이 있는가?

연구 결과, Falcon 9 방식의 소형 재사용 발사체는 500~1,000kg 탑재체 구간에서 소모성 발사체에 비해 경제적이지 못하다. 엔진 추력 수준이 낮아질수록 구조비가 커져 투입 가능한 탑재체 중량이 크게 감소하며, 재사용 시 탑재체 비율이 낮아져 재사용 횟수가 증가해야만 이익이 발생하기 때문이다.

이금오; 서대반; 김현준; 임병직

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 이금오 (한국항공우주연구원) 서대반 (한국항공우주연구원) 김현준 (한국항공우주연구원) 임병직 (한국항공우주연구원)

저널정보: 한국추진공학회 한국추진공학회 학술대회논문집 한국추진공학회 2024년도 제63회 추계학술대회 논문집

발행연도: 2024.11

수록면: 468 - 484 (17page)

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본 연구에서는 뉴스페이스 소형 발사체인 SpaceX의 Falcon 1, Rocket Lab의 Electron, Firefly Aerospace의 Alpha, 그리고 Relativity Space의 Terran 1 발사체들의 구조를 분석하였으며, 소형 발사체의 단 별 중량과 구조비를 파악할 수 있었다. 또한 Falcon 9의 구조 분석을 통하여 1단 재사용을 위한 그리드핀, 착륙 다리 등 추가적인 중량을 파악할 수 있었으며, 다른 소형 발사체를 재사용화 하였을 때의 추가되는 중량을 계산하였다. 기존에 분석된 35톤급 메탄 다단연소 사이클 엔진을 사용한 재사용 발사체를 바탕으로 한국형 소형 재사용 발사체들의 임무에 대해 분석하였으며, 이 결과를 통하여 Falcon 9형 소형 재사용 발사체의 경제성을 분석하였다.

#Reusable Launch Vehicle(재사용 발사체) #Small Launch Vehicle(소형 발사체) #Mission Design(임무 설계) #NewSpace(뉴스페이스)

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