프로토타입 홀 추진기의 제작 및 방전

Abstract

최적화된 홀 추진기에 대한 상세한 연구에 앞서서 플라즈마의 발생 및 가속원리 등의 기본적인 물리현상의 이해를 도모하기 위하여 프로토타입 홀추진기의 설계, 제작 및 방전실험을 수행하였다. 홀추진기의 설계시 고려해야 하는 여러 가지 중요한 조건들에 대해서 고찰하였고, 이와 더불어 설계 시 가장 중요한 요소인 자기장 구조를 얻기 위해 전자석코일과 주철로 된 코어를 이용하여 Poisson 전산코드 계산을 통해 홀추진기에서 요구되는 반경방향의 자기장 성분을 크게 만드는 자기장 구조를 설계하였다. 이렇게 구해진 자기장 구조 하에서 일차원 유체모델링을 통해 방전통로 내부의 플라즈마 변수들을 계산하여, 일반적인 홀추진기에서 요구되는 플라즈마 구조가 설계된 추진기 내에서 형성되는 것을 확인하였다. 설계된 프로토타입 장치를 제작하여 성공적인 방전과 홀 효과에 의한 플라즈마의 분사를 관찰하였다.