일본산업뉴스요약

우주여행의 사업화 전진
로켓∙제트, 단일 엔진으로

PD에어로스페이스(PD Aerospaces)는 저렴한 가격의 우주 여행 실현을 위해 단일 엔진의 ‘제트’와 ‘로켓’의 연소 모드의 전환 실험에 성공했다. 로켓 발사대가 아닌 비행장에서 이륙할 수 있어 발사 비용을 줄일 수 있다. 개발한 엔진은 향후 기체에 탑재하여 고도 100km의 우주공간에 도달을 목표로 한다. 이 회사에는 ANA 홀딩스 등이 출자하여 2023년 말 우주여행 사업화를 계획하고 있다.

현재 미국 등에서 민간이 개발하는 우주선은 로켓 엔진 혹은 로켓 엔진과 제트 엔진을 모두 탑재한다. 둘 다 탑재하면 시스템이 복잡해져 비용이 올라간다.

PD에어로스페이스가 개발한 것은 펄스 데토네이션(PD) 방식의 엔진이다. 압축기를 가지지 않는 원통 구조로 데토네이션이라 부르는 초음파 열풍을 동반한 연소를 추진력에 이용한다. 단일 엔진으로 제트와 로켓을 전환하기 때문에 시스템을 간소화할 수 있다. 제트 모드에서 공기가 있는 고도 15km까지 비행 후 로켓 모드로 전환하여 상승한다. 우주 공간에 도달하여 대기권 내에 돌아오면 다시 제트 모드로 전환하여 착륙한다. 구조가 단순하여 우주여행 비용 절감으로 연결된다.

이번 실증용 엔진은 산화제로서 제트 모드에서는 압축 공기를, 로켓 모드에서는 가스 산소를 사용했다. 연료는 액화석유가스(LPG)이다. 엔진 안에 압력파형, 피크 압력, 화염전파속도의 세 종류 데이터를 얻고, 연소 모드를 전환한 것을 확인했다.

향후 엔진을 원통을 늘려 추진력을 높인다. 2018년 10월에 무인으로 고도 100km 도달을 계획하고 있다. 2020년 10월에는 유인으로 도달을 목표로 한다.

연소 모드 전환 성공
사업화로의 새로운 국면

PD에어로스페이스가 단일 엔진으로의 연소 모드 전환 실험에 성공하여 2023년 말 우주여행 사업화로 한발 전진했다. 단 실용화를 위해 넘어야만 하는 벽은 많다.

연소 모드 전환은 펄스 데토네이션(PD) 엔진의 핵심이 되는 기술이다. 실험 성공의 의의는 크지만 중요한 것은 이제부터이다. PD 엔진을 기체에 탑재하고 우주 공간에 실제로 도달시키기 위한 도전이 드디어 시작된다.

우선은 2018년 10월에 무인으로 우주 공간에 도달하는 것을 목표로 한다. 그러기 위해서 이번 PD 엔진을 베이스로 한 개량판의 개발에 들어간다. 그 중 한가지가 원통을 늘리는 것이다. 이번 엔진은 하나의 원통이었지만, 원통을 늘리는 것으로 추진력을 높일 수 있다. 다통화로 인한 배기의 영향을 확인하는 등 구체적인 사양을 앞으로 결정한다. 연료에는 제트 연료에서 일반적인 등유를 사용한다.

기체의 완성도 향상도 과제이다. 소형 실험기는 이미 있지만 우주 공간 도달용 기체 개발은 이제부터이다. 조종 시스템 완성 및 경량화도 추진한다.

무인선의 다음은 2020년 10월에 유인선으로 우주 공간에 도달하는 목표가 있다. 그 뒤에는 2023년 5월에 미국 연방항공청(FAA) 및 국토교통성의 인증 취득과 그 해 말의 운항 개시를 목표로 한다.

아가와 사장이 강하게 의식하는 것이 미국을 중심으로 대두되는 민간 주도의 우주 비즈니스이다. 전기자동차(EV)의 미국 테슬라 CEO인 엘론 머스크가 이끄는 스페이스X는 3월, 재활용 1단 로켓을 사용한 ‘팔콘9’를 쏘아 올려, 로켓의 착륙∙회수에 성공했다.

또한 미국 아마존 창업자 제프 베조스 씨가 창업한 미국 블루 오리진은 차세대 대형 로켓 ‘뉴 글렌’의 개발을 착실히 추진하고 있다.

일본에서도 호리에 씨가 창업한 인터스텔라 테크놀로지가 7월 관측 로켓 ‘MOMO’를 쏘아 올려, 우주 공간에 도달을 목표로 하는 등, 국가 주체로 추진되어 온 우주 개발∙이용이 민간으로 확산되고 있다.

PD에어로스페이스도 우주 여행 사업화를 위한 벽은 높지만, 이번의 연소 모드 전환 성공이 커다란 첫 걸음이 된다. 자금 조달에 탄력이 붙을 것이라 예상된다. PD에어로스페이스의 도전은 새로운 단계로 진입한다.

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