Performance Study of Micro Monopropellant Thruster with ADN-Based Propellant

ADN 기반 추진제를 적용한 마이크로 단일추진제 추력기 성능 평가

The combustion test of LMP-103S, a propellant based on ADN(Ammonium Dinitramide), was performed with a 50 mN scale micro-thruster. The micro-thruster was made with photosensitive glass using MEMS manufacturing process. $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ was used as a catalyst to decompose LMP-103S. After injecting 90 wt.% hydrogen peroxide into combustion chamber to preheat the catalyst, LMP-103S was injected for the combustion test. As a result, the ignition and combustion of LMP-103S was confirmed in platinum catalyst environment with the combustion chamber temperature going up to $650^{\circ}C$.

본 연구에서는 50 mN급 마이크로 추력기를 활용하여, ADN 기반 추진제인 LMP-103S의 연소 실험을 수행하였다. 마이크로 추력기는 MEMS 공정 과정을 거쳐 감광유리로 제작하였다. LMP-103S 분해용 촉매로 $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$를 사용하였다. 연소 실험 초기에 촉매 예열을 위해 90 wt.% 과산화수소를 주입하였으며, 이후 LMP-103S를 주입하여 연소 실험을 수행하였다. 실험 결과 백금 촉매 환경에서 LMP-103S의 점화가 이루어짐을 확인하였으며, 연소실 온도는 $650^{\circ}C$로 형성되었다.