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소형발사체 상단 액체엔진 종류에 따른 임무설계 비교연구
박주원(Juwon Park),심주현(Juhyen Sim),홍용기(Yonggi Hong),손택준(Taekjoon Son),정진택(Jintaeg Jung) 한국추진공학회 2022 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.5
본 논문에서는 무게 500 kg 급 위성을 고도 500 km의 태양동기궤도(SSO)에 투입할 수 있는 소형발사체 임무설계를 수행하였다. 발사체는 한국형발사체(누리호)의 2단 엔진(75 ton)을 1단으로 사용하고 2단은 임무 목표를 달성할 수 있도록 3 ton급 액체엔진을 선정하였다. 새로운 2단 엔진 선정을 위해 추진제와 엔진 사이클의 장단점을 각각 분석하고 추진제와 엔진 사이클 간 최적의 조합을 찾아 최종 두 종류의 엔진을 선정하였다. 또한 선정된 두 종류의 엔진에 따른 소형발사체의 Staging 및 임무설계를 수행하였다. 끝으로 설계된 임무가 현실적으로 타당한지 확인하기 위해 발사체 임무설계 및 분석 프로그램인 ASTOS를 사용하여 그 타당성을 확인 및 비교분석하였다. This paper carried out a mission design of a small launch vehicle that can put a 500 kg satellite into a sun-synchronous orbit(SSO) at an altitude of 500 km. The launch vehicle uses the Korea space launch vehicle(Nuri) second stage engine(75 ton class) in first stage, and a 3 ton class liquid rocket engine in second stage to achieve mission goals. During the new second stage engine selection process, the pros and cons of the each propellants and the engine cycles were analyzed and two types of engine were finally selected. Also, the staging and mission design was carried out according to the selected two types of engines. Finally, the results were verified and compared using ASTOS, a launch vehicle mission design and analysis program, to ensure that the mission design were realistically valid.