이 연구실은 우주추진 시스템의 성능 향상과 안정성 확보를 위해 로켓 연소, 추진제 반응, 점화 메커니즘, 연소기 내부 유동을 통합적으로 연구한다. 특히 액체로켓과 고체추진, 접촉점화성 추진제, 수소·암모니아·합성가스 기반 차세대 연료를 대상으로 추진기관 내부에서 나타나는 복잡한 열유동 및 화학반응 현상을 정량적으로 이해하는 데 초점을 둔다. 이를 통해 고효율·저공해 추진 기술과 미래 우주수송체계에 적합한 추진 해석 기반을 구축하고자 한다. 연구 방법 측면에서는 전산유체역학(CFD), 축약 반응기구, 다화학종 수송 모델, 난류연소 모델, 실제기체 효과를 반영한 연소 해석 기법 등을 폭넓게 활용한다. 암모니아 연소에서의 수소 및 메탄 혼합 효과, MILD 연소 조건에서의 반응영역 구조, 다성분 연료의 점화 및 화염 전파 특성, 인젝터 분무와 혼합 거동, 재생냉각 채널의 열전달 문제 등도 주요 연구 대상이다. 또한 OpenFOAM 기반 해석자 개발과 GPU 가속 계산 등 고신뢰도·고성능 수치해석 체계 구축 역량도 강하게 나타난다. 이러한 연구는 재사용 발사체, 고신뢰 액체로켓 엔진, 친환경 추진기관, 극저온 추진제 저장 및 공급 시스템 개발에 직접적으로 기여할 수 있다. 더 나아가 우주추진 기술의 국산화와 고도화, 연소 불안정성 저감, 배출 저감형 에너지 시스템 설계에도 중요한 기반을 제공한다. 연구실의 성과는 학술논문, 추진공학 관련 발표, 로켓공학 저서, 다양한 우주추진 주제의 학회 활동으로 이어지며 국내 우주추진 분야의 핵심 연구 축을 형성하고 있다.

이 연구실은 극초음속 비행체와 대기권 재진입체 주변에서 발생하는 충격파, 경계층 천이, 공력가열, 비평형 유동 현상을 실험과 수치해석으로 연구한다. 마하 수가 매우 높은 환경에서는 열유동 특성이 급격히 변화하고, 비행체 표면에 극심한 열하중이 가해지며, 안정성 문제까지 함께 나타난다. 연구실은 이러한 복합 현상을 해명하여 재사용 발사체, 화성 탐사 캡슐, 극초음속 비행체의 설계 신뢰성을 높이는 데 집중하고 있다. 주요 연구 주제로는 충격파 풍동 및 충격파 터널을 활용한 지상 모사 시험, 화성 대기 진입 캡슐의 공력가열 계측, 열화학적 비평형 모델링, 초음속·천음속 구간에서의 동적 불안정성 분석, 다공성 표면을 이용한 경계층 천이 지연 등이 포함된다. 또한 스크램제트 흡입구 내부 유동, 충격파/경계층 상호작용, 극초음속 노즐 설계, 풍동 시험부 가시화, 온도감응도료 및 BOS/Schlieren 기반 계측 기술도 활발히 다루고 있다. 등록 특허로 이어진 극초음속 실험장치와 고온실험장치 역시 이러한 연구 역량을 보여준다. 이 연구는 미래 우주탐사와 국방, 고속 비행체 개발에서 매우 큰 파급력을 가진다. 화성 탐사용 EDL(진입-감속-착륙) 기술, 재진입 열방호 시스템, 극초음속 추진기관 설계, 고온 구조물의 신뢰성 평가에 핵심 데이터를 제공할 수 있기 때문이다. 실험과 해석을 결합한 연구 접근은 단순 이론 검증을 넘어 실제 비행 환경에 근접한 설계 기준을 제시하며, 국내 항공우주 분야의 고속 유동 연구 인프라 확장에도 기여한다.

이 연구실은 우주수송체계의 자립성과 경쟁력 확보를 목표로 발사체, 재사용 우주수송기, 탐사 캡슐, 위성 및 유도 비행체의 공력·안정성·운용 기술을 연구한다. 최근 수행 중인 우주 수송 임무 센터와 화성 탐사 관련 과제들은 추진, 공력설계, 재진입, 구조, 비행 유도 제어를 포괄하는 대형 융합 연구의 성격을 갖는다. 이는 연구실이 단일 요소기술에 머무르지 않고 시스템 수준의 항공우주 문제 해결을 지향하고 있음을 보여준다. 세부적으로는 재사용 발사체 핵심기술 도출, 재진입체의 동적 안정성 분석, 초음속·천음속 유동에서의 자유비행 물체 운동 해석, 저궤도 큐브위성 공력 특성 분석, 편대비행 위성의 연쇄 분열 위험도 평가, 우주 레이저 기반 우주파편 제거 개념 연구 등이 포함된다. 풍동시험 장치 관련 특허와 비행체 모델의 롤각·피치각 변화에 따른 공력 데이터 추출 기술은 비행역학 및 공력 모델링 측면의 응용성을 잘 보여준다. 또한 일부 연구에서는 기계학습을 활용해 유도탄 형상 변화에 따른 공력 계수를 예측하는 등 데이터 기반 해석도 병행한다. 이러한 연구는 뉴 스페이스 시대의 우주수송 플랫폼 개발, 군집위성 운영 안정성 확보, 탐사 임무 설계, 우주 환경 위험 대응 기술로 이어질 수 있다. 특히 재사용 발사체와 화성 진입 캡슐 연구는 국가 전략기술과 직결되며, 실증 중심의 연구를 통해 산업체 및 정부 연구기관과의 협력 가능성도 높다. 결과적으로 연구실은 추진과 열유동에 강한 기반을 갖춘 동시에 우주수송 시스템 전체를 아우르는 응용 연구 역량을 보유한 항공우주 연구 그룹으로 평가할 수 있다.