결론부터 말씀드리면, 기존의 케로신(RP-1) 기반 75톤급 엔진을 "약간의 설계 변경"만으로 80톤급 메탄 엔진으로 전환하는 것은 기술적으로 매우 어렵습니다
1.시스템의 근본적 차이물성 차이: 메탄은 케로신보다 연소 온도가 낮고 그을음이 적어 재사용에 유리하지만, 액체 상태를 유지하기 위한 극저온 환경(-161°C 이하)과 더 큰 탱크 부피가 필요합니다.
2. 핵심 부품의 전면 재설계터보펌프: 케로신과 메탄은 밀도와 점도가 완전히 다르기 때문에, 연료를 압축하여 연소실로 보내는 터보펌프의 임펠러 형상과 회전수 등을 완전히 새로 설계해야 합니다.연소기 및 분사기: 기체 상태의 메탄을 효율적으로 연소시키기 위해서는 액체 케로신용과는 다른 구조의 가스-가스(Gas-Gas) 또는 액체-가스 분사기 설계가 필수적입니다.
3. 정부 및 연구기관의 최신 동향현재 우주항공청(KASA)은 차세대 발사체 사업에서 기존 케로신 엔진 계획을 수정하여 80톤급 메탄 엔진을 새롭게 개발하는 방향으로 선회했습니다. 이는 기존 엔진의 단순 개량으로는 글로벌 경쟁력을 갖춘 재사용 발사체 구현이 불가능하다는 판단에 따른 것입니다.
1. KSLV3 (케로신 1회용 기존안) VS KSLV3 (메탄 재사용안)비교
기존안(왼쪽): 52 m 소모성 발사체 (1단 직경 3.8 m, 2단 3.3 m)
1단 100톤급 케로신 엔진 (다단연소사이클) × 5
2단 10톤급 케로신 엔진 (다단연소사이클) × 2
변경안(오른쪽): 70.8 m 재사용 발사체(직경 4.2 m)
1단 80톤급 메탄 엔진 (가스 제너레이터) x 9
2단 80톤급 메탄 엔진 (가스 제너레이터) x 1
2. 역대 발사체들과 기존안, 변경안의 대략적인 크기 비교
3. 1단 엔진 배치
4. 엔진 세부배치
