한국형발사체 추진기관시스템 시험설비 성공적 구축

 프로젝트 착수 당시 한국항공우주연구원은 엔진의 연소시험을 성공적으로 수행하는 데 모든 역량을 투입하였습니다. 그 이후 각각의 엔진을 여러 개 묶어 안정적인 추력을 발생하는데 두 번째의 목표가 있었습니다. 그것이 75톤 엑체 엔진 4기를 묶어 300톤의 추력을 내는 클러스터링 방식입니다. 한 개의 엔진 제어도 사실상 많은 어려움이 있으며, 여러 개의 엔진을 결합하는 것은 또 다른 차원의 어려움이 따릅니다. 연료와 산화제를 모든 엔진에 똑같은 요구 조건으로 공급해야 하고 동일한 온도, 압력, 유량을 유지해야 4기의 엔진이 마치 하나의 엔진처럼 동일한 성능을 발휘할 수 있기 때문입니다.

이 모든 것들이 추진기관시스템의 제어시스템을 기반하여 제어될 수 있어야 했고 안정적인 시험을 위한 원격 제어, 엔진 제어 요구 조건의 신속한 대응 및 비상 상황에서의 문제 해결 등의 고난도 기술의 제어 솔루션이 필요했습니다. 또한 예상치 못한 비상 상황과 다양한 연소 시험 상황을 시뮬레이션 하여 안정적으로 제어시스템을 구축해야 했습니다.

이에 한국항공우주연구원은 엔지니어링 역량을 충족하고 신뢰할 수 있는 제어 솔루션을 제공하는 로크웰오토메이션 코리아와의 협업을 하게 되었습니다.

 로크웰 오토메이션 코리아가 한국형 발사체 시험설비 프로젝트에 공급한 제어시스템은 이중화 ControlLogix PAC, DLR 모듈이 있는 Stratix 네트워크 스위치, FactoryTalk Server & Client, Historian, AssetCentre, Processbook 보고 기능 및 시간 동기화 모듈(1756HP-Time) 등으로 구성된 DCS(분산 제어 시스템)입니다.

또한 멀티플 시뮬레이션이 가능하도록 고속 데이터 분석, 데이터 저장 관리 및 용량의 최적화, 프로그램 운용 및 관리 등을 위해 로크웰 오토메이션의 Process control, HMI(Human Machine Interface), Data저장(HistorianSE & HistorianME), Asset 자산관리 (Assetcentre), Production monitoring and control, Quality management 시스템을 도입했습니다.

이 외에도 상황실 모니터링 시스템 및 안전시스템 등의 솔루션 제공자 및 엔지니어링 파트너로 참여했습니다.

로크웰 오토메이션 코리아의 숙련된 엔지니어들은 제어 시스템을 설계 및 구축하고 신뢰성이 높은 엔진시험 및 추진기관시스템을 위한 프로그램을 개발하였습니다.

각 시험설비들은 제어 통제동과 멀리 떨어져 있기 때문에 원격으로 연소 시험 수행 및 모니터링하기 위한 제어계측실을 구축하였고, 예상치 못한 비상 상황과 다양한 연소 시험 상황을 시뮬레이션 하여 안정적으로 제어시스템을 운용할 수 있도록 비상 정지 시스템 도입 및 유지/보수관리 서비스를 제공했습니다.

또한 여러 모드의 시뮬레이션 프로그램을 통해 시험 전 운용자들을 교육하였고 그로 인한 예기치 않게 발생하는 휴먼 에러들을 방지할 수 있었습니다. 로크웰 오토메이션 코리아는 고난도의 제어설비 구축 및 운용을 통해 멀티 모드 고속 제어, 원격 제어 운용과 비상 상황 발생에서의 신속하고 정확하게 문제 해결을 하는 엔지니어링 기술을 제공하였습니다.

이 모든 역량들이 하나가 되어 한국형 발사체 누리호를 안전하게 발사하는 데 기여하게 되었고 발사체 및 시험설비 자동제어 분야의 기술력을 확보하게 되었습니다.