인공위성 고체 발사체 vs 액체 발사체

인공위성 고체발사체 vs 액체발사체

누리호 2차 발사가 오는 6월로 다가오는 가운데, 위성을 발사하는 발사체에 대해 알아볼까 합니다.

우주 발사체는 인공위성이나 우주망원경, 탐사선을 우주 궤도에 올리는 유일한 운송 수단으로, 발사체는 엔진이 사용하는 연료에 따라 고체 발사체와 액체 발사체로 나뉘게 됩니다.

 

액체 우주발사체

2013년 국내에서 발사 성공했던 나로호의 1단과 지난 10월 발사했던 누리호의 1~3단은 등유와 액체산소를 결합한 액체연료를 연소시켜 추력을 얻는 액체 엔진이 들어갔습니다. 액체 발사체는 목표한 궤도로 위성을 나르기 위해 터보펌프와 연소기, 가스발생기 등 엔진기술과 정밀한 역체연료 기술이 들어갑니다. 어려운 기술이다보니 개발에 난항을 겪고 있습니다.

 

고체 우주발사체

반면 고체 발사체는 빨리 타지만 폭발하지 않는 특징으로, 고체연료를 연소시켜 추력을 얻는 방식입니다. 다이너마이트 원료인 니트로글레시인이 연료로 쓰여 가운데 비어 있는 곳에 불을 붙이면 급격한 연소가 일어납니다. 고체연료는 연소실의 연료를 모두 태우는 방식으로, 비교적 간단한 구조를 가집니다.

 

이런 이유로 고체 발사체는 액체 발사체보다 제작하기 쉽고 가볍기 때문에 효율도 좋습니다. 제작비용도 액체발사체의 10분의 1가량으로 저렴합니다.

또한 액체발사체는 발사 전 연료를 극 저온상태로 유지한채 발사 2~3일 전부터 준비해야 하는 반면, 고체 발사체는 연료를 넣은 상태로 보관이 가능해 언제든 발사가 가능합니다. 

 

 

하지만, 고체발사체는 액체 발사체보다 비추력이 약해 목표 궤도에 정확히 투입하는 정밀 제어가 어렵습니다. 비추력이란 연료 1kg가 1초 동안 소비될 때 발생하는 추력을 나타내며, 고체 발사체 비추력은 200~270 초 정도, 액체 연료는 300~400초 정도입니다. 이런 이유로 대용량 발사체는 액체 엔진을, 고체 발사체는 액체 발사체의 보조역할 또는 중형 이하 발사체로 활용되고 있습니다. 저비용의 고체 발사체를 통해 소형 위성 발사를 늘릴 수 있게 됩니다.

 

 

정부에서는 미사일 제작 참여 경험이 있는 한화 등을 중심으로 고체 우주발사체 산업을 육성할 계획입니다. 또한 지난 3월 국내 기술로 개발한 고체엔진 우주발사체의 첫 시험발사를 성공했다는 소식도 볼 수 있습니다.

 

고체발사체 기술이 완성되면 인공위성 등을 저렴한 비용으로 발사할 수 있게 되고, 이를 통해 더 많이 발사하게 되어 우주항공 산업이 더욱 발전하게 될 것입니다. 

 

https://www.dongascience.com/news.php?idx=47485 

누리호 개발하는데 고체 우주발사체 왜 개발할까