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중소기업 기술로드맵 조회결과

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액체로켓 엔진
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

액체로켓 엔진 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 우주발사체를 발사하기 위하여 화학반응을 하는 액체 추진제를 이용하여 추력을 발생시키는 시스템

- 범위 : 액체로켓엔진은 사용하는 추진제 종류에 따라 저장성 추진제 사용 엔진과 친환경 추진제 사용 엔진으로 구분할 수 있음. 또한 액체로켓에 사용되는 추진제 가압방식에 따라 가압식엔진과 터보펌프식엔진으로 구분할 수도 있음. 액체로켓엔진은 액체로켓시스템, 연소기와 가스발생기, 터보펌프, 엔진공급계 밸브, 점화 및 시동장치, 엔진조립부품, 엔진 제어 및 계측 등을 포함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 위성을 싣고 지구 궤도에 투입할 목적으로 제작하는 우주발사체 추진시스템으로 액체로켓엔진이 사용되므로, 위성 및 우주발사체 세계시장 동향과 밀접한 관계가 있음
    • 세계 위성제작 시장은 2020년까지 포함한 완만한 성장이 전망되며, 2020년에 194억불 규모까지 성장이 전망됨
  • 액체로켓엔진의 주요 매출은 위성 발사 수요 예측을 통한 우주발사체 발사 횟수를 통하여 분석 가능
[ 액체로켓엔진 세계시장규모 및 전망 ] (단위 : 억달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('15~'20)
세계시장 8.5 9.4 8.9 9.0 8.6 8.8 0.7
[ 액체로켓엔진 국내시장 규모 및 전망 ] (단위 : 억원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
국내시장 1,015 1,076 1,117 1,349 1,482 1,629 9.9
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 액체로켓엔진 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향27)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 증감을 반복하며 일정 수준의 출원이 이루어지다가, 2014년 관련 출원이 240여건 출원되며 급증하고 있어 액체로켓엔진 관련 기술개발 활발
    • 각 국가별로 살펴보면 미국이 출원 동향을 주도하며 큰 폭의 증가세를 보이고 있으며, 기타 주요 3개국인 일본, 한국과 유럽은 증감을 반복하며 일정 수준의 출원이 지속되고 있음
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 미국이 53.8%로 최대 출원국으로 액체로켓엔진 기술을 리드하고 있는 것으로 나타났으며, 일본과 유럽이 각각 20.5%와 19.7%로 비슷한 수준의 출원비중을 보이고 있음. 하지만 한국은 6.1%의 점유율을 나타내며 해당 기술 분야에서 낮은 출원 증가를 보이고 있음
액체로켓 엔진 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 한국항공우주연구원을 제외한 상위출원인은 전체적으로 다수의 출원을 보유하고 있지 않은 것으로 나타남
  • 이외의 주요출원인을 살펴보면 대기업은 현대자동차, 중소기업은 (주)두레텍, 대학은 충남대학교의 출원이 다수 나타난 것으로 분석됨
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ 액체로켓 엔진 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
엔진시스템 엔진시스템 안정성 해석기술 액체로켓엔진 추진제 및 각종 밸브 개폐도에 따른 연소 안정성 관련하여 사전에 해석할 수 있는 기술
엔진시스템 고고도 모사 시험/평가 우주발사체 상단용 고고도 엔진시스템 시험 및 시험 데이터 분석을 통한 평가 기술
연소기 연소기 연소안정성 제어기구 설계 기술 연소기 헤드에서 분사되는 추진제가 연소실에서 안정적인 연소를 위한 제어 기술
고공 노즐 확장부 소재및 제작 우주발사체 상단용 고고도 엔진시스템을 위한 연소기 노즐 확장부 소재및 제작 기술
가스발생기 연소안정화 확보 기술 가스발생기 사이클 액체로켓엔진 터보펌프 터빈 구동을 위해 먼저 연소를 하는 가스발생기의 연소안정화 확보 기술
터보펌프 베어링 제작/조립 기술 터보펌프 회전체와 케이징을 연결하는 기계요소인 베어링 제작 및 조립 기술
엔진공급계 추력/혼합비 제어 알고리즘 설계 기술 액체로켓엔진 추력을 제어하기 위하여 사용하는 연료 및 산화제 혼합비를 제어하는 알고리즘 설계 기술