어느 날 대학본부 게시판에 미국의 명문 하버드(Harvad) 대학교 대학원에서 ‘고든 맥케이(Gordon Mckay) 장학생을 모집한다’는 공고가 붙어 있었다. 신청하려고 학적과 직원에게 문의하니 전임강사 이상만 추천하기로 되어있고, 평균 B학점 정도로는 어떤 경우에도 추천 받지 못한다고 했다. 나는 여기서 좌절하지 않고 직접 하버드 대학원에 편지를 보내어 장학금 신청서와 입학원서를 손에 쥐었다. 실은 사관학교 교관으로 부임해 오면서부터 줄곧 유학을 꿈꾸고 있었으나 학비대책이 없었고, 성적 평균이 B학점 정도로는 장학금을 신청할 엄두도 나지 않았지만 나름대로 마음의 준비를 하고 있었던 것이다.

그래서 무모한 짓 같았으나 하버드 대학원에 편지를 보냈고 필요하다면 그보다 더한 모험이라도 할 각오가 되어 있었다. 그러던 차에 하루는 교수 부에서 교관연구발표회를 준비하고 있었는데 국방과학기술연구소에서 로케트의 탄도 계산을 부탁해 왔다. 로케트 탄도란 발사된 로켓이 언제 어떤 방향으로 얼마의 속도로 날게 되는가를 비행역학의 공기저항과 뉴톤의 운동방정식을 이용해 계산해 내는 것이었다. 나는 연구발표 자료로도 삼을 겸 온 정성을 다해 일일이 수치를 적분 (積分)해 들어갔다.
하루종일 탁상 계산기로 두드려가며 탄도 수치를 측정해도 겨우2, 3초간 비행한 수치만 나올 뿐, 계산방법에서 혼돈을 거듭하는 어려운 일이었다. 수십 번 오류를 거듭하는 시행착오 끝에 탄도와 수평선이 이루는 각도는 로켓의 위치나 속도에 비해 매우 느리게 변한다는 사실을 수치 적분과정에서 찾아낼 수 있었다.
이를 토대로 시간 대신에 이 각도를 독립변수로 삼고 운동방정식 내의 삼각함수들을 이용함으로써 탄도의 각 단계별 해석적분에 성공할 수 있었다. 이른바 로케트 탄도의 근사공식 (近似公式)은 이같은 시도 끝에 연구시작 두 달만에 탄생되었다. 이 결과는 1959년 여름 서해안에서 당시 이승만 대통령이 참관하는 가운데 5기(基)의 로케트를  발사과정에 실제 사용되었다.
그후 나는 박철 선배의 영어 도움을 받아 로켓트 탄도근사공식을 성기수․박철 공저(共著)로 작성하여 미국의 저명한 항공우주과학지인 『Joumal of The Aero/Space Science』의 편집인에게 보냈고 그 결과 ‘Two Analytical Results of FinStabilized Rocket Trajectory under Quadratic Drag Law’ 라는 제목으로 1960년 4월호에 탄도공식이 실리게 되었다.
나는 그 해 9월 신학기 유학을 목표로 서둘렀다. 하버드 대학원 이공학부와 브라운 대학 대학원에 입학원서를 내고 두 대학원의 입학심사 담당교수에게 내 논문이 앞서 『Joumal of The Aero / Space Scince』지 4월호에 게재되었다는 편지를 따로 보내었다. 얼마안가 두 대학원에서 모두 학비전액을 주겠다는 장학금증서와 입학 허가 서를 보내왔다. 고대하던 유학에 대한 꿈이 현실로 다가온 것이다.