추력기

추력기(推力機, 영어: thruster 스러스터^[*])는 스러스트(thrust, 밀다)에서 유래된 말이며, 넓은 의미로는 추진 시스템을 총칭하는 말이다.

우주선

인공위성, 우주 탐사선 등의 우주선에서는 특히 주추진 이외에 자세 제어나 궤도의 미세한 수정에 사용하는 것을 스러스터라고 부른다.

우주 공간에서 사용되기 때문에 필연적으로 로켓 엔진(로켓 스러스터)이 된다. 인공위성의 수명은 지구 저궤도 외에는 거의 스러스터의 수명으로 정해지고, 우주 탐사선의 경우에도 이것으로 정해질 수 있기 때문에 오랜 기간 고장없이 반복적인 사용을 견뎌내야 한다. 한편 주기관처럼 제한된 시간 내에 큰 가속도를 낼 필요는 없고, 이를 보완할 수 있는 장시간 운전이 가능하다면 가속도는 낮은게 좋다.

화학 로켓의 경우 연료로 하이드라진, 산화제로 사산화 이질소 등을 사용한 하이드라진 스러스터가 주로 사용된다. 촉매를 이용하여 추진제의 분해를 이용하는 일액 추진계와 2종류의 접촉점화성 추진제를 사용한 이액 추진계가 있어 점화 기구의 신뢰성을 신경쓸 필요가 없다.

이온 스러스터

 전기 추진 문서를 참고하십시오.

하이드라진 스러스터를 대체하고 있는 것이 이온 엔진을 사용한 이온 스러스터이다. 비추력이 화학 로켓의 10배 이상으로 월등히 높기 때문에 한정된 연료로 장기간 사용이 가능하다. 가속도는 현저하게 낮지만, 스러스터로는 문제가 되지 않는다.

이온 로켓은 오랫동안 주로 스러스터로 사용되어 왔으며 이온 스러스터가 동의어로 굳어져 있기 때문인지 하야부사 등 이온 엔진이 주기관으로 사용되더라도 스러스터라고 부르는 경우가 있다. 이온 엔진의 성질상 우주 공간에서의 저가속도, 장시간의 사용이라고 하는 면에서는 보통의 스러스터와 동일하다.

하이브리드 스러스터

 하이브리드 로켓 문서를 참고하십시오.

하이브리드 스러스터는 하이브리드 로켓과 마찬가지로 고체 연로에 액체 산화제를 공급해 추력을 얻는다. 추진제의 조합이 접촉점화성일 경우 점화 장치가 불필요하며 소형 경량화가 가능하다. 반면 단면 연소식이 아닌 경우에는 사용 횟수가 늘어나면서 서서히 연소 단면적이 변화하므로 연료/산화제 비가 변화하여 추력 특성도 변화한다.

전기 저항 제트 엔진

 전기 저항 제트 엔진 문서를 참고하십시오.

전기 저항 제트 엔진은 물과 같은 불활성 액체를 주로 해서 전기 저항에 의한 발열을 이용해 가열함으로써 기화된 가스를 노즐로부터 분출시킴으로써 추력을 얻는다. 비추력은 200초 미만으로 추력이 낮지만 장시간 작동이 가능하기 때문에 자세 제어 뿐만 아니라 궤도 변경 및 궤도 이탈에도 사용된다.

콜드 스러스터

다른 추진기가 연소나 전기적인 에너지를 주어 입자를 가속하는 데 비해 콜드 스러스터는 가스의 팽창에 의한 분출만을 이용한다. 구조가 단순하고 신뢰성도 높지만, 비추력은 다른 방식보다 낮기 때문에 탑재되는 추진제의 양이 같은 양일 경우 효과는 낮다. 우주 개발의 여명기에 일부 위성에서 사용되었지만, 상술한 단점에 의해 사용 빈도가 줄다가 최근 큐브위성과 같은 초소형 인공위성이 발사되어 재차 탑재 예가 증가하고 있다. 연속적으로 사용하면 줄-톰슨 효과로 추진제가 식기 때문에 가스압이 내려가 추력도 낮아져서 연속적인 사용에는 적합하지 않다. 추진제로는 고압 탱크에 질소 등의 불활성 가스를 충전해서 사용하는 예나 고압화로 액화된 가스를 이용하는 경우가 있으며 후자가 구조 중량이 가볍다.

선박

선박의 추진 장치의 일부도 스러스터라고 불린다.

• 프로펠러가 수평 방향으로 360도 회전하는 전방위 추진기가 있다. 우주선의 경우와 달리 주추진인 경우가 많다.
• 배를 가로 방향으로 움직이기 위해 가로 방향으로 향하게 하는 선수 선미 스러스터가 있다.

설치 위치를 감안해 뱃머리에 설치된 경우라면 바우 스러스터, 선미에 설치된 경우라면 스턴 스러스터라고도 부른다.

같이 보기

• 원자력 추진
• 제트 엔진
• 로켓 엔진
  • 고체연료 로켓
  • 액체연료 로켓
  • 로켓 연료
  • 고체 로켓 부스터
  • 원지점 킥모터
• 부스터