RD-810
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1. 개요
RD-810은 우크라이나 유즈노예가 개발한 추력 200톤 액체 로켓 엔진이다. RD-120 기술을 바탕으로 개발되었으며, 액체 산소와 등유를 사용하고, 추력편향 노즐과 1개의 연소실을 갖춘 단계식 연소 사이클 엔진이다. 우크라이나의 마야크 로켓 1단에 사용될 예정이며, 제니트 로켓의 RD-170 엔진을 대체할 수 있는 RD-810M 파생형이 존재한다. 인도는 RD-120 기술을 이전받아 RD-810 설계도를 확보했으며, 대한민국은 나로호에 사용된 RD-191 엔진 도입에 실패한 후, 유즈노예로부터 가스발생기 사이클 엔진을 도입하여 KARI 75톤급 로켓엔진을 개발했다.
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- 우크라이나의 로켓 엔진 - RD-8
RD-8은 액체산소와 RP-1을 추진제로 사용하는 러시아 로켓 엔진으로, 제니트-2 로켓에 사용되었고, 단계식 연소 사이클을 통해 효율을 극대화했으며, 다양한 파생형 엔진 개발 및 RD-120 프로그램 참여에 기여했다. - 단계식 연소 사이클 로켓 엔진 - RD-180
RD-180은 러시아 NPO 에네르고마쉬가 개발한 액체 추진 로켓 엔진으로, RP-1과 액체 산소를 추진제로 사용하며, 미국의 아틀라스 로켓에 사용되었으나 러시아의 우크라이나 침공 이후 판매 및 지원이 중단되었다. - 단계식 연소 사이클 로켓 엔진 - SCE-200
SCE-200은 인도가 우크라이나의 RD-810 엔진 설계를 기반으로 개발 중인 2MN급 추력의 액체 로켓 엔진으로, 케로신과 액체 산소를 추진제로 사용하며 2단 연소 사이클 방식을 채택하여 LVM3 로켓 업그레이드에 사용될 예정이다.
2. 역사
우크라이나의 유즈노예 설계국은 소련 시절 NPO 에네르고마쉬와 협력하여 개발하고 유즈마쉬에서 생산했던 추력 85톤급 RD-120 엔진 기술을 기반으로, 단계식 연소 사이클을 사용하는 추력 200톤급 RD-810 엔진을 개발했다. 비록 RD-120의 원본 설계도를 직접 보유하지는 않았으나, 개발, 생산, 개량 과정에 참여하며 축적한 기술력을 활용한 것이다. 생산은 유즈마쉬에서 담당한다.
2005년, 인도는 우크라이나와 RD-120 기술 이전 계약을 체결했다. 위키리크스는 이 계약이 실제로는 RD-810의 설계도 구입 계약이라고 폭로하기도 했다. 이 기술을 바탕으로 인도는 자체적으로 추력 200톤급 SCE-200 엔진을 개발 중이며, 2019년 첫 발사를 계획한 바 있다.
한편, 대한민국의 첫 우주발사체인 나로호의 1단에는 러시아 제 추력 200톤급 RD-191 엔진이 사용되었다. 이 엔진은 소프트웨어 조정을 통해 추력을 170톤으로 낮춰 RD-151이라는 이름으로 불렸다. 당초 러시아는 나로호 개발을 위해 완제품 엔진 1기를 제공하기로 했으나, 이후 돌연 계약을 취소하는 등 기술 협력에 어려움이 있었다. 우크라이나 유즈노예 역시 비슷한 성능의 RD-810을 해외에 수출하고 있었지만, 당시 한국이 RD-810을 수입하려 한다는 공식적인 보도는 없었다. 결과적으로 한국은 나로호 이후 독자적인 발사체 개발 과정에서 우크라이나 유즈노예로부터 RD-810보다 기술적으로 한 단계 낮은 가스발생기 사이클 방식의 엔진 기술을 도입하여 KARI 75톤급 로켓엔진을 개발하게 되었다.
2. 1. 개발 배경
우크라이나의 유즈노예 설계국은 본래 RD-8 엔진 관련 기술만 보유하고 있었다. 그러나 소련 시절인 1970년대에 추력 85톤급 RD-120 엔진을 개발할 당시, 러시아의 NPO 에네르고마쉬 설계국과 긴밀하게 협력하였다. RD-120 엔진은 우크라이나의 유즈마쉬 공장에서 최종 조립 및 생산되었으며, 2001년부터 2003년까지 진행된 RD-120 개량형 개발에는 유즈노예, 유즈마쉬, 에네르고마쉬 세 기관이 공동으로 참여했다. 이러한 과정을 통해 유즈노예는 RD-120의 원본 설계도를 직접 보유하지는 않았지만, 사실상 관련 설계 기술을 확보하고 축적하게 되었다.이 기술력을 바탕으로 유즈노예는 RD-120 엔진 기술을 더욱 발전시켜 추력 120톤급 RD-801과 추력 200톤급 RD-810 엔진을 개발했다. RD-810의 생산은 유즈마쉬에서 담당한다. RD-810은 RD-801에 대한 연구, RD-8 버니어 엔진 개발 경험, 그리고 개량된 RD-120 엔진 기술을 종합하여 설계되었다.
RD-810은 액체 산소와 등유(케로신, RG-1)를 추진제로 사용하는 단계식 연소 사이클 엔진이다. 유즈노예에서 개발한 다른 로켓 엔진 중에는 하이퍼골릭 추진제를 사용하는 경우도 많지만, RD-810은 액체 산소와 케로신 조합을 채택했다. 엔진은 단일 연소실을 갖추고 있으며, 짐벌 시스템을 이용한 노즐을 통해 2축으로 +/- 8° 범위의 추력편향 제어가 가능하다. 이 엔진은 우크라이나가 개발 중인 마야크 로켓 시리즈의 1단 추진체로 사용될 계획이다.
RD-810은 단독으로 사용될 수도 있지만, 4개의 엔진을 묶어 '''RD-810M'''이라는 클러스터 엔진 형태로 구성할 수도 있다. 이는 제니트에 사용되는 RD-170 엔진(추력 200톤급 RD-191 엔진 4개를 묶어 추력 800톤을 내는 엔진)을 대체할 수 있는 대안으로 고려될 수 있다.
2. 2. 기술적 특징
우크라이나의 유즈노예 설계국이 개발하고 유즈마쉬에서 생산하는 액체 로켓 엔진이다. 추력 200톤급으로, 기존의 추력 85톤급 RD-120 엔진 기술을 발전시켜 개발되었다. 유즈노예는 RD-801 (추력 120톤급) 연구를 기반으로 RD-810을 설계했으며, 이는 RD-8 버니어 엔진 개발 경험과 RD-120 엔진 개량 과정에서 축적된 기술을 바탕으로 한다.RD-810은 액체 산소와 등유(케로신, RG-1)를 추진제로 사용하는 단계식 연소 사이클 엔진이다. 이는 하이퍼골릭 추진제를 주로 사용하던 유즈노예의 다른 엔진들과 차별화되는 점이다. 단일 연소실을 갖추고 있으며, 짐벌 시스템을 통해 노즐을 2축으로 +/- 8°까지 기울여 추력편향을 제어할 수 있다.
이 엔진은 우크라이나가 개발 중인 마야크 로켓 시리즈의 1단 엔진으로 사용될 계획이다. 또한, RD-810 엔진 4기를 묶어 '''RD-810M'''이라는 클러스터 엔진으로 구성할 수도 있다. 이는 제니트 로켓에 사용되는 추력 800톤급 RD-170 엔진을 대체할 수 있는 대안으로 고려된다.
소련 시절, RD-120 개발 당시 NPO 에네르고마쉬와의 협력 및 유즈마쉬에서의 생산 경험을 통해 유즈노예는 RD-120의 원본 설계도를 직접 보유하지는 않았지만, 관련된 핵심 기술을 확보하여 RD-810 개발에 성공적으로 활용하였다.
3. 파생형
RD-810 엔진 4기를 묶어 RD-810M이라고 부르며, 이는 제니트 로켓에 사용되는 RD-170 엔진을 대체할 수 있는 구성으로 제안되었다.
3. 1. RD-810M
RD-810 엔진은 우크라이나의 유즈노예 설계국에서 마야크 로켓 시리즈의 1단 추진을 위해 설계되었다. 이 엔진은 RD-801 연구와 RD-8 버니어 엔진 개발 경험을 바탕으로 RD-120 엔진을 개량한 것이다. 액체 산소와 케로신(RG-1)을 추진제로 사용하는 단계식 연소 사이클 엔진이며, 단일 연소실과 +/- 8°로 움직이는 추력편향 노즐을 갖추고 있다.RD-810 엔진 4기를 묶어 RD-810M이라고 부르며, 이는 제니트 로켓에 사용되는 RD-170 엔진을 대체할 수 있는 구성으로 제안되었다.
4. 국제 협력 및 기술 이전
RD-810 엔진은 우크라이나의 유즈노예 설계국에서 개발되어 국제적인 기술 협력 및 이전의 대상이 되었다. 인도는 2005년 우크라이나로부터 RD-810 엔진의 설계도를 이전받아 이를 기반으로 자체적인 로켓 엔진(SCE-200) 개발을 추진했다. 한편, 대한민국은 나로호 개발 과정에서 유사한 성능의 러시아제 엔진 도입에 난항을 겪었으나, RD-810 엔진을 도입하지는 않았으며 이후 다른 경로의 기술 협력을 통해 독자적인 KARI 75톤급 로켓엔진 개발에 성공했다.
4. 1. 인도
2005년 인도는 우크라이나와 RD-120 엔진의 기술 이전 계약을 체결했다. 위키리크스는 이 계약이 실제로는 설계도 구입 계약이라고 폭로했다. 이 계약을 통해 우크라이나 유즈노예 설계국의 추력 200톤급 RD-810 엔진 설계도가 인도에 전달된 것으로 알려졌다. 인도는 이를 바탕으로 추력 200톤급의 SCE-200 엔진을 개발 중이며, 2019년에 첫 발사를 계획하기도 했다.4. 2. 대한민국
대한민국의 나로호는 1단 엔진으로 추력 200ton급인 러시아의 RD-191 엔진 1개를 사용했다. 다만 소프트웨어를 조정하여 추력을 170ton으로 낮추어 사용했으며, 이 엔진은 RD-151이라고 불렸다. 당초 러시아는 RD-191 엔진 완제품 1개를 대한민국에 제공하기로 했으나, 이후 계약을 취소했다.한편, 우크라이나의 유즈노예 설계국은 RD-191과 동일한 성능을 가진 RD-810 엔진을 개발하여 해외에 수출하고 있다. 그러나 대한민국이 이 RD-810 엔진을 수입하려 한다는 공식적인 보도는 없었다.
결과적으로 대한민국은 나로호의 1단 엔진 도입에 어려움을 겪은 후, 우크라이나 유즈노예로부터 RD-191보다 기술적으로 한 단계 낮은 가스발생기 사이클 방식의 엔진 기술을 도입하여 KARI 75톤급 로켓엔진을 자체 개발하는 방향으로 나아갔다.
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