마야크 (로켓)

3. 파생형

다음의 액체연료 엔진을 모듈로 사용하여, 여러 가지 조합을 통해 소형, 중형, 대형 발사체를 각각 2개씩, 총 6개 모델을 개발할 계획이다. 이 발사체들은 소형 모델의 경우 지구 저궤도(LEO)에 1.5ton의 화물을, 대형 모델의 경우 최대 70.1ton의 화물을 운반할 수 있도록 설계되었다.

• RD-810 엔진: 추력 200톤, 1단 로켓에 사용
• RD-801 엔진: 추력 120톤, 1단 또는 2단 로켓에 사용
• RD-8 엔진: 추력 8톤, 2단 또는 3단 로켓에 사용

4. 한국과의 관계

우크라이나 유즈노예가 설계한 RD-8 엔진은 한국형발사체 계획 초기 항우연이 기술 도입을 검토했던 모델이다. 이 엔진은 최첨단 기술로 평가받는 단계식 연소 사이클 방식을 사용하는 RP-1 엔진이다. 우크라이나는 RD-8 엔진 설계를 기초로 하고 러시아 RD-120 엔진의 정비 및 개량 경험을 더해 추력을 크게 높인 RD-801, RD-810 엔진을 개발했다.

항우연은 이후 우크라이나 국영 유즈노예 설계국으로부터 로켓 엔진 설계도를 구매하여 KARI 30톤급 로켓엔진을 국산화했으며, 이를 확대 개량하여 KARI 75톤급 로켓엔진을 개발했다. 항우연이 개발한 이 엔진들은 단계식 연소 사이클보다 비추력이 낮아 성능상 한계가 있는 가스발생기 사이클 방식을 사용한다.

단계식 연소 사이클은 연소 가스를 재활용하여 효율을 극대화하는 방식이지만, 고온·고압의 가스를 다루기 위한 고도의 소재 및 가공 기술이 필요하다. 이러한 기술은 미국에는 없고 러시아, 우크라이나 등 일부 국가만 보유한 최첨단 기술로 알려져 있다.^[3]

과거 나로호(KSLV-1) 사업 당시, 한국은 러시아로부터 추력 200톤급의 단계식 연소 사이클 엔진인 RD-151 완제품 도입과 함께 관련 기술을 이전받기로 했었다. 그러나 미국 국무부의 개입으로 기술 이전이 무산되면서 국산화 계획이 좌절되었다. 나로호에는 RD-151 엔진의 추력을 170톤으로 낮추어 사용했다. 우크라이나의 RD-810 엔진 역시 동일한 추력 200톤급의 단계식 연소 사이클 RP-1 엔진이다.

결과적으로 한국은 나로호 사업을 통해 최첨단 로켓 엔진 기술을 확보하려던 계획이 미국의 반대로 무산되었고, 후속 사업인 한국형발사체(KSLV-2, 누리호)에는 가스발생기 사이클 방식의 자체 개발 엔진을 사용하게 되었다. 이는 미국 등에서도 사용하는 기술이지만, 단계식 연소 사이클에 비해서는 성능이 낮은 것으로 평가된다.

참조

_[1] 웹사이트 Mayak http://www.nkau.gov.[...] State Space Agency of Ukraine 2015-11-07
_[2] 웹사이트 Launch vehicles / Missiles / Mayak https://yuzhnoye.com[...] Design Office 2016-05-25
_[3] 뉴스 로켓 기술 둘러싼 미·러의 갈등 한경비즈니스 2014-11-21