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갑자기 떠오르는 EmDrive
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View 9,529 | 작성일2014.08.04 13:37
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EmDrive란 무엇인가?
영국 항공우주공학자 로저 J. 샤이어가 개발한 전자기추진기술(Electromagnetic Drive)로써,
전자파를 도파관에 주입한 다음, 도파관의 앞뒷면에 전자파가 가하는 압력을 이용하여 추진하는 기술이다.
EmDrive 논문링크: http://www.emdrive.com/theorypaper9-4.pdf
기존 이온추진기술과 전자기추진기술의 성능비교
SMART-1 이온엔진 전자기추진기
필요에너지 700 W 700 W
추진력 70 mN 88 mN
작동수명 1.6년 15년
무게 94 kg 9 kg
전자기추진기의 작동원리를 간략하게 설명하자면 다음과 같다:
1) 깔때기 모양의 도파관을 만든다.
2) 도파관 안으로 전자파를 주입한다.
3) 전자파는 도파관의 앞뒷면에 반사되면서 압력을 발생시킨다.
4.1) 도파관의 넓은 부분에서는 전자파의 반사횟수가 적어 전파속도(propagation velocity)가 증가한다.
4.2) 도파관의 좁은 부분에서는 전자파의 반사횟수가 많아 전파속도가 줄어든다.
5) 아인슈타인의 상대성이론에 따르면, 전자파가 가지는 운동량은 그 전파속도에 비례한다.
5) 따라서 전자파가 도파관의 넓은 앞면에 가하는 압력은 도파관의 좁은 뒷면에 가하는 압력보다 크다.
6) 발사
해당 기술은 외부에서 거센 비판을 받고 있다(이거 영구기관이냐? 운동량 보존 위반 아니냐?)
그러나 샤이어 본인의 말에 따르면 해당 추진기는 외부에서 에너지를 투입해야 하므로 영구기관이 아니며,
전자파가 운동량을 잃는 만큼 도파관의 운동량이 증가하므로 운동량의 보존법칙도 위반하지 않는다.
사진 1. 실험용 EmDrive 모델
현재 NASA 연구진이 전자기추진기술로 작동하는(...라고 여겨지는) 추진기를 실험 중이며,
'고전적인 전자기 현상으로는 설명할 수 없는 추진력의 발생이 관찰되었다'라는 결론이 나온 상태이다.
NASA 연구진 보고서 링크(영문): http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20140006052.pdf
참고로 2008년에 중국 연구팀이 유사한 추진기를 제작하여 실험에 성공했다고 한다(그러나 아무도 관심을 안 가져줬다 )
기사 링크: http://www.itstv.net/newssync/technology_read_imfg.asp?opt=&wrd=&page=2&seq=23129
...
샤이어는 앞으로 2세대 전자기추진기를 계획 중인데, 해당 추진기는 1kW당 30kN의 추진력을 발생시킬 수 있다고 한다.
다시 말해서 전자레인지 하나를 가동시킬 힘으로 3톤짜리 자동차를 공중부양시킬 수 있다는 것이다.
또한 해당 추진기는 오로지 전기로만 작동하기 때문에 우주선 추진에 유용하게 사용할 수 있다.
영국 항공우주공학자 로저 J. 샤이어가 개발한 전자기추진기술(Electromagnetic Drive)로써,
전자파를 도파관에 주입한 다음, 도파관의 앞뒷면에 전자파가 가하는 압력을 이용하여 추진하는 기술이다.
EmDrive 논문링크: http://www.emdrive.com/theorypaper9-4.pdf
기존 이온추진기술과 전자기추진기술의 성능비교
SMART-1 이온엔진 전자기추진기
필요에너지 700 W 700 W
추진력 70 mN 88 mN
작동수명 1.6년 15년
무게 94 kg 9 kg
전자기추진기의 작동원리를 간략하게 설명하자면 다음과 같다:
1) 깔때기 모양의 도파관을 만든다.
2) 도파관 안으로 전자파를 주입한다.
3) 전자파는 도파관의 앞뒷면에 반사되면서 압력을 발생시킨다.
4.1) 도파관의 넓은 부분에서는 전자파의 반사횟수가 적어 전파속도(propagation velocity)가 증가한다.
4.2) 도파관의 좁은 부분에서는 전자파의 반사횟수가 많아 전파속도가 줄어든다.
5) 아인슈타인의 상대성이론에 따르면, 전자파가 가지는 운동량은 그 전파속도에 비례한다.
5) 따라서 전자파가 도파관의 넓은 앞면에 가하는 압력은 도파관의 좁은 뒷면에 가하는 압력보다 크다.
6) 발사
해당 기술은 외부에서 거센 비판을 받고 있다(이거 영구기관이냐? 운동량 보존 위반 아니냐?)
그러나 샤이어 본인의 말에 따르면 해당 추진기는 외부에서 에너지를 투입해야 하므로 영구기관이 아니며,
전자파가 운동량을 잃는 만큼 도파관의 운동량이 증가하므로 운동량의 보존법칙도 위반하지 않는다.
사진 1. 실험용 EmDrive 모델
현재 NASA 연구진이 전자기추진기술로 작동하는(...라고 여겨지는) 추진기를 실험 중이며,
'고전적인 전자기 현상으로는 설명할 수 없는 추진력의 발생이 관찰되었다'라는 결론이 나온 상태이다.
NASA 연구진 보고서 링크(영문): http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20140006052.pdf
참고로 2008년에 중국 연구팀이 유사한 추진기를 제작하여 실험에 성공했다고 한다(그러나 아무도 관심을 안 가져줬다 )
기사 링크: http://www.itstv.net/newssync/technology_read_imfg.asp?opt=&wrd=&page=2&seq=23129
...
샤이어는 앞으로 2세대 전자기추진기를 계획 중인데, 해당 추진기는 1kW당 30kN의 추진력을 발생시킬 수 있다고 한다.
다시 말해서 전자레인지 하나를 가동시킬 힘으로 3톤짜리 자동차를 공중부양시킬 수 있다는 것이다.
또한 해당 추진기는 오로지 전기로만 작동하기 때문에 우주선 추진에 유용하게 사용할 수 있다.