In the space technology field, there are continuous research for HPGP (High Performance Green Propellant) to replace hydrazine. As a result of the research, the LMP-103s and AF-M315E etc, which are based on ionic liquids oxidizer ADN, HAN each, have been developed. In the case of LMP-103S, having much attention, it was successively demonstrated space environment mission through the PRISMA satellite at 2010. However, such HPGP has a disadvantage that it has a much higher adiabatic decomposition temperature (>1600 ℃) than conventional fuels. Because of this, various components of the thruster suffer problems. Among these things, in the case of catalyst, which is a key part of ignition, the conventional alumina catalyst support has a problem that the specific surface area is sharply reduced between 1000 ℃ and 1200 ℃. Therefore, in this study, various methods to have high specific surface area at high temperature are tried to replace existing catalyst support. Then, we tried to investigate the heat resistance and the various characteristics with the catalytic active materials in the actual thruster combustion environment, which is a harsher than the heat treatment, for the selected catalyst supports, using the 5 N class ADN thruster. Through this, it will be possible to enhance the performance and durability of a HPGP thruster by suggesting a catalyst having high heat resistance.
우주기술 분야에서는 하이드라진을 대체하기 위한 고성능 친환경 추진제를 개발하는 노력이 꾸준히 있었다. 연구의 결과로 이온성 액체 산화제인 ADN, HAN 을 기반으로 한 LMP-103S, AF-M315E 등이 개발 되었으며, LMP-103S의 경우 2010년 PRISMA 위성을 통한 실제 환경에서 성능 검증이 성공하면서 주목을 받고 있다. 그러나 이런 고성능 친환경 단일추진제는 기존에 사용되던 연료들에 비해 높은 단열 분해온도(>1600 ℃)를 가진다는 단점이 있다. 이로 인해 추력기의 다양한 부품들이 문제를 지니지만, 그 중에서도 점화를 담당하는 촉매의 경우, 기존에 사용하던 알루미나 촉매 지지체가 1000 ℃ ~ 1200 ℃ 사이에서 급격하게 비표면적이 줄어들어 촉매로 사용하기 적합하지 않다는 문제가 있다. 때문에, 본 연구에서는 기존 촉매 지지체를 대체하기 위해 고온에서도 높은 비표면적을 가지기 위한 다양한 방법들을 수행하여 보도록 한다. 이후, 열처리 및 평가를 통해 선정된 촉매에 대해서 5 N 급 ADN 추력기를 이용해 열처리보다 가혹한 환경인 실제 연소환경에서의 내열성과 촉매 활성물질과의 다양한 특성 등을 연구하고자 하였다. 이를 통해, 높은 내열성이 가지는 촉매를 제시하여 고성능 친환경 단일추진제를 이용한 추력기의 성능 및 내구성을 높이는 것이 가능할 것이다.
