● 대형 다단 연소 사이클 엔진

다단 연소 사이클은 엔진 밖으로 터빈 가스를 버리지 않고 터빈을 돌려준 가스를 다시 연소기에 넣어서 연소한다는 개념이다. ‘폐쇄형 사이클’이라고도 한다. 앞서 7t 혹은 75t급 액체 엔진에선 가스발생기 혹은 ‘개방형 사이클’ 엔진이 사용됐다. 누리호에 장착되기도 한 개방형 사이클 엔진은 전체 추진제 중 4%를 가스발생기로 보내서 연료 과잉 가스를 만든 다음, 터빈을 돌려 밖으로 보내는 방식이다.

다단 연소 사이클 엔진은 산화제와 일부 연료로 산화제 과잉 가스를 만든 다음, 터빈을 돌리는 데 사용된 가스를 재차 연소기로 보내서 다시 연료와 연소하는 방식이다. 기존 개방형 사이클 엔진과 비교했을 때 4~5% 정도 효율이 높다. 터빈을 돌려주는 터빈 가스를 밖으로 내보내지 않고 연소기에 사용하기 때문에 더 효율이 높은 엔진이 되는 것이다.

다단 연소 사이클 엔진은 2007년 기본 개념설계 기초연구가 시작됐다. 현재 개발 중인 9t급 다단 연소 사이클 엔진이 잘 구현된다면 대형발사체에 들어갈 수 있는 90t급 엔진으로 확장될 수 있다. 다단 연소 사이클 엔진은 2023년 한국의 첫 번째 달 착륙선을 싣고 지구를 떠나는 차세대 발사체에 장착될 예정이다.

● 우주 관측·센싱

우주 관측은 우리은하에 대한 다양한 정보를 수집하는 작업이다. 우주 관측을 위해 필요한 대표적인 기술로는 적외선 영상이 있다. 적외선 영상을 분석하면 우리은하 고온 가스의 물리적 특성, 우리은하의 기원, 성간 난류의 물리적 특성, 우주 탄생 초기 별들의 공간 분포에 대한 비밀을 알 수 있다.

또 태양의 변화를 관측해 우주 날씨를 예측하는 등 지구에 영향을 미치는 우주 환경에 대한 자료를 광범위하게 수집할 수 있다. 우주 센싱 기술은 함선, 항공기 등이 자기 위치를 측정할 수 있게 하는 위성기술로 대표된다. 글로벌 위치 시스템(GPS) 운용에 필요한 인프라를 구축하는 기술이 포함된다. 현재 정확한 위치를 실시간으로 알려줄 수 있는 정밀한 항법위성(인공위성) 기술 개발이 활발하게 이뤄지고 있다.