Hydrazine propellants have been used as a propellant as a monopropellant for satellite’s attitude control. However, hydrazine monopropellant is toxic and carcinogenic, and it has high vapor pressure. Researchers who handle the propellant can easily inhale the propellant. In this study, high-performance, low-toxic ionic monopropellants that can replace hydrazine were produced. ATMP (ADN Tetraglyme Monopropellant) mixed with ADN (Ammonium dinitramide) salt and tetraglyme fuel, AHMP (ADN Hydrogen peroxide Monopropellant) mixed with ADN salt and 90 wt% hydrogen peroxide, and HEHN (Hydroxyethylhydrazinium nitrate) were fabricated. Many types of analysis were conducted on the fabricated monopropellants, and the analysis results of the manufactured monopropellants were compared and evaluated. As a result, HEHN was selected as a new high-performance, low-toxic ionic monopropellant. Then, a reactor combustion test was conducted using HEHN. Through the reactor combustion test, the catalyst fabrication conditions suitable for HEHN were confirmed, and the feasibility of using HEHN as a monopropellant was confirmed.
하이드라진 추진제는 지난 60 년간 인공위성 자세제어용 단일추진제 추력기의 추진제로 사용되어왔다. 하지만 하이드라진 단일추진제는 독성 및 발암성 물질이며, 증기압이 높아 연구자들이 추진제 취급 시 쉽게 흡입할 수 있다. 본 연구에서는 하이드라진을 대체하며, 기존에 널리 사용되는 고성능 이온성 단일추진제의 단점을 보완하고 장점을 극대화할 수 있는 추진제는 조제하고자 하였다. ADN 염과 테트라글라임을 혼합한 ATMP, ADN 염과 90 wt% 과산화수소를 혼합한 AHMP, HEHN을 조제 및 합성하였으며, 조제한 고성능 저독성 단일추진제에 대한 분석을 진행하여 조제 및 합성한 단일추진제들을 비교하고 평가하였다. 그 결과, HEHN을 새로운 고성능 저독성 이온성 단일추진제로 선정하였으며, HEHN을 사용하여 반응기 연소 시험을 진행하였다. 반응기 연소 시험을 통해, HEHN에 적합한 촉매 제작 조건을 확인하였으며, HEHN의 단일추진제로써의 사용가능성을 확인하였다.
