우주선, 제트엔진 못쓰나

중앙일보

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종합 12면

<문>우주에서는 왜 제트엔진 등을 쓰지 않고 로키트를 써야만 하는가 로키트만을 써야하는 어떤 이유라도 있는가.

<답> 제트엔진은 공기를 압축, 기름에 의해 폭발시켜 뒤쪽으로 분사시킴으로써 추진력을 얻는 방식이다. 즉 제트엔진에서 내뿜는 배기 가스가 그 뒤의 공기를 밀면서 생기는 반작용으로 앞으로 나가는 원리다. 연소를 위한 산소는 공기 중에서 얻어야 된다.
그러나 우주에는 산소도 없고 밀어서 힘을 얻을 수 있는 공기도 없다. 그래서 자체 산소와 자체 추진력을 갖는 로키트가 아니면 안된다.
로키트의 추진원리는 버스를 이용해서 쉽게 설명 할 수 있다. 버스 안에 타고 있는 모든 승객이 안에서 버스를 밀 경우 버스는 꼼짝하지 않는다. 그러나 그 승객들이 모두 내려 외부에서 버스를 밀면 버스는 움직일 수 있다.
같은 방법으로 로키트 안의 연소실은 로키트와는 별개의「외부상태」구실을 한다.
즉 공간에서 연료가 폭발하는 힘, 그 자체가 로키트의 연소실 벽을 밀어 가게되는 것이다.
그러나 연소실이 밀폐돼 있다고 가정할 경우는 안에서 연료가 폭발돼도 같은 크기로 사방에 힘이 미치기 때문에 로키트는 움직이지 않는다. 그림처럼 사면 중 한 면을 터놓고 연료를 폭발시키면 그 터진 면으로는 로키트가 힘을 받지 않아 나머지 면이 받는 힘의 방향으로 움직이게 된다. 이 같은 원리를 이용해 로키트는 한 방향으로 스스로 움직일 수 있는 것이다.
로키트는 연료의 종류에 따라 고체연료 로키트와 액체연료 로키트로 나뉜다.
고체연료 로키트는 화약 등의 고체연료를 사용해 간단하기는 하나 연소속도의 조절이 어렵고 액체연료는 액체산소와 액체수소 등을 혼용한다.

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