로켓추진원료 - 과산화수소의 증류농축

과산화수소(Hydrogen Peroxide, H2O2)의 증류는 고농도의 과산화수소를 얻거나 정제하는 과정입니다. 과산화수소는 물과 유사한 물질이지만 두 개의 산소 원자를 함유하고 있으며, 이로 인해 강력한 산화 작용을 할 수 있습니다. 과산화수소는 다양한 응용 분야에서 사용되며, 고농도로 정제된 과산화수소는 특수 용도에 활용됩니다. 

 

최근에는 친환경적인 면과 비용이 중시되면서 추진제 영역에서 과산화수소의 비중이 높아지고 있으며, 미국과 유럽의 선진국들 뿐만 아니라 국내에서도 과산화수소를 이용한 일원 추진제 로켓, 이원 추진제로켓, 가스발생기 등에 대한 연구가 수행되고 있다고 합니다. 일반적으로 85 wt% 이상의 농도를 가지는 과산화수소를 HTP (High Test Peroxide) 라고 하여 추진제 용도로 사용하지만 현재 국내에서는 생산되고 있지 않아 추진제용 과산화수소의 공급은 전적으로 수입에 의존하고 있다. 

로켓추진 연료로 과산화수소가 사용될 수 있다.

이유가 여러가지가 있겠지만 고농도의 과산화수소를 얻기 위해서는 저농도의 과수를 끓여서 물을 날리는 방법이 있을 수 있는데, 이는 역으로 농축되는 방향이 불순물도 남아있게 되기 때문에 바람직한 방향은 아닐 것입니다. 

그럼 온도를 더 올려서 과수를 증발시키고 냉각시켜서 응축시키는 "증류"의 방식을 이용하면 되지만, 과수는 산소와 물로 분해되기 때문에 그 높은 순도를 얻기가 그리 쉬운일은 아닙니다. 

 

그렇다면 압력을 낮추어 분해를 억제하고 증류를 하는 방법이 있겠는데요. 

 

관심있게 찾아보던 중 유투브에 과수를 증류하는 영상이 있어 소개해 봅니다. 

 

https://www.youtube.com/watch?v=2sXoKXGtBng 

당연한 이야기 겠지만 로켓추진제로 검토되고 있다는 것은 엄청난 산화력을 가진다는 것을 의미하니, 흉내는 내면 안되겠습니다. 

 

[참고자료]

한국추진공학회 2009년도 추계학술대회 논문집 pp.89~9

온도 조건에 따른 추진제급 과산화수소의 진공 증류

Vacuum Distillation of Rocket Grade Hydrogen Peroxide with Temperatur