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핵추진 로켓 엔진 개발을 위해 손잡은 나사와 DARPA



 (Artist concept of Demonstration for Rocket to Agile Cislunar Operations (DRACO) spacecraft, which will demonstrate a nuclear thermal rocket engine. Nuclear thermal propulsion technology could be used for future NASA crewed missions to Mars.

Credits: DARPA)

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원자력이 상용화 되고 난 후 원자력을 발전 부분만이 아니라 로켓이나 선박, 항공기 등에 응용하려는 연구가 활발히 진행됐습니다. 나사 역시 1955년에서 1972년 사이 열핵추진 방식의 원자력 로켓을 개발했었습니다. 하지만 막대한 비용과 더불어 로켓 폭발 시 방사선 누출 위험 등 현실적인 문제가 제기되면서 이 프로젝트는 취소됩니다.

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하지만 그렇다고 해서 원자력 로켓에 대한 나사의 꿈이 끝난 건 아니었습니다. 지구에서 우주로 나가는 과정에는 재래식 엔진을 이용해도 화성이나 그보다 먼 우주 탐사에서 원자력 엔진을 이용하려는 연구가 계속되었습니다. 원리는 간단합니다. 원자로를 이용해 연료 물질을 섭씨 수천도로 가열한 후 빠른 속도로 분출하는 것입니다. 그러면 기존의 화학 로켓의 절반 정도만 연료를 사용해도 같은 임무를 달성하거나 화성 유인 탐사처럼 오랜 시간이 걸리는 임무를 크게 단축할 수 있습니다.

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이런 이유로 나사는 코페르니쿠스라는 화성 유인 탐사용 원자력 로켓을 구상했었으며 최근에도 핵열추진 Nuclear Thermal Propulsion (NTP) 엔진 개발에 투자했습니다.

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코페르니쿠스: https://blog.naver.com/jjy0501/220266751322

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이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/221072422745

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그런데 공교롭게도 DARPA 역시 비슷한 시기에 핵열추진 로켓 프로젝트인 Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO)를 추진하고 사업자를 선정한 상태입니다.

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이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/222104681337

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https://blog.naver.com/jjy0501/222310953676

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드라코는 2025년에 실제 핵추진 로켓을 우주에서 점화시킨다는 계획이지만, 일정은 다소 연기된 것으로 보입니다. 아무튼 내용상 두 기관의 연구 목표가 거의 비슷하고 기술적으로도 비슷한 부분이 많기 때문에 정부 기관 내 중복 투자라는 비판을 피할 수 없을 것입니다.

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그래서인지 나사와 DARPA는 NTP 로켓 프로젝트인 드라코에서 서로 협력하기로 협약을 맺었습니다. 구체적으로는 드라코 프로젝트에 나사의 Space Technology Mission Directorate (STMD)가 개발한 핵열추진 엔진 기술이 통합될 예정입니다. 개발된 핵열추진 엔진은 빠르면 2027년에 우주에서 테스트될 예정입니다.

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드라코가 2020년대말에 실제로 우주에서 점화하면 숱한 실패와 취소로 점철되었던 핵추진 로켓이 70년 만에 드디어 빛을 보게 될 것입니다. 과연 그날이 오게 될지 아니면 여러 가지 이유로 다시 취소될지는 아직 판단하기 이르지만, 인류를 더 먼 우주로 보내기 위해서 반드시 필요한 기술인 만큼 결국은 목표를 달성할 것으로 기대합니다.

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참고

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https://www.nasa.gov/press-release/nasa-darpa-will-test-nuclear-engine-for-future-mars-missions

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