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연소 대신 폭발? RDE 엔진 개발을 돕는 컴퓨터 모델링


(The researchers developed an experimental rotating detonation engine where they could control different parameters, such as the size of the gap between the cylinders. Credit: James Koch/University of Washington)


 워싱턴 대학의 연구팀이  Rotational Detonation Engine (RDE)이라는 독특한 형태의 로켓 엔진을 좀 더 실용적으로 만들 수 있는 수학적 모델을 개발했습니다. RDE는 2차 대전 당시 사용된 V1 로켓의 펄스 제트 엔진과 비슷한 펄스 로켓 엔진입니다. 다만 단순한 덕트 형태가 아니라 원형 실린더 사이에 연료를 흘려보낸 후 글자 그대로 폭발시켜 추력을 얻는 독특한 개념입니다. 


 기술적인 관점에서 보면 폭발보다 고온 고압 환경에서 연소를 지속적으로 유지하는 일이 사실 더 힘들기 때문에 RDE가 더 간단한 대안입니다. 하지만 폭발은 연소에 비해 예측이 힘들어 엔진을 제어하기 어렵습니다. 따라서 RDE는 실용적으로 사용되지는 못하고 연구 단계를 벗어나지 못하고 있습니다. 


 워싱턴 대학의 제임스 코흐 (James Koch, a UW doctoral student in aeronautics and astronautics)가 이끄는 연구팀은 실험용 RDE 엔진을 개발한 후 초당 24만 프레임의 초고속 카메라로 0.5초 간 폭발 과정을 촬영해 컴퓨터 모델링에 필요한 데이터를 수집했습니다. 그리고 이를 통해 폭발 과정을 효과적으로 예측하고 통제하는 모델을 개발했습니다. 



(동영상) 


 물론 실제 RDE 엔진이 실용화되는 것은 가능하다고 하더라도 아직은 미래의 일입니다. 아무튼 개념이 과거 나왔던 핵폭발을 이용한 로켓 엔진 (?)과 흡사해 재미있는 개념이라고 생각합니다. 


 참고 
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