[과학 정보] 로켓의 구조는 어떻게 구성될까?/우주산업
안녕하세요. Jamond입니다.
오늘 뉴스 기사들을 보는데, 우리나라 위성 발사 계획들을 봤는데요.
이렇게 궁금한 것들을 타고타고 넘어가다 보니 결국 로켓이 나오더라구요.
로켓은 상당한 기술의 집약체인데, 왜 그런지 궁금해서 로켓의 구조에 대해서 알아봤습니다.
오늘의 글 시작합니다.
로켓의 구조
자동차에는 엔진, 핸들, 바퀴 등 다양한 부품들이 탑재됩니다.
로켓 또한 다양한 부품들로 구성되어있습니다.
나로호를 만들때 약 10만개의 부품이 들어갔다고 합니다.
로켓을 구성하는 중요한 부품들을 위주로 알아보겠습니다.
로켓의 상단
화물칸
화물칸에는 우주로 보낼 위성, 우주선, 우주물품을 싣습니다.
이 화물칸의 이름이 [페이로드 페어링]입니다.
페이로드 페어링
로켓이 발사 할때 생기는 소음, 열로부터 화물칸 적재 물품을 보호하기 위한 덮개입니다.
실제 로켓 발사시에 150dB이상의 소음이 발생하고, 공기층과의 마찰로 온도는 1600℃까지 오릅니다.
쇠를 녹이는 용광로의 온도와 같은 수준의 열이 생깁니다.
이런 소음과 온도로부터 적재물품을 보호하기 위해서
가볍고, 내구성이 좋은 탄소섬유 복합재료로 만들어집니다.
공기층인 대기권을 벗어나면 페이로드 페어링이 분리됩니다.
이정도로 높은 곳으로 갈수록 서서히 공기저항이 낮아지고 온도가 낮아짐으로 페이로드 페어링이 필요없어집니다.
분리된 로켓은 무게가 더 가벼워지기 때문에 더 빠른 비행을 할 수 있게 됩니다.
로켓의 몸통
연료 탱크
로켓의 몸통 부분이 연료탱크로 로켓의 대부분을 차지하고 있습니다.
나로호에서는 약 38톤의 연료가 주입되었다고 하는데요.
이것은 일반 승용차 약 475대의 연료량이 들어가는 수준이라고 하니
엄청난 연료를 소비하네요.
산화제 탱크
연료를 태우기 위해서 공기가 필요한데, 우주에서는 공기가 없기 때문에
공기 역할을 대신하는 산화제가 탑재됩니다.
연료탱크와 산화제 탱크는 가볍고 튼튼한 알루미늄 합금을 주 소재로 만듭니다.
로켓 하단
로켓 엔진
로켓의 심장역할을 하는 엔진이 탑재됩니다.
엔진은 연료탱크의 연료를 태워 추진력을 얻습니다.
로켓 엔진은 터보펌프, 가스발생기, 연소기로 이뤄져있습니다.
시동을 위해서 가스발생기서 가스가 나오고,
터보펌프를 돌려 동력을 발생시킵니다.
이후 터보펌프는 탱크에 담긴 연료, 산화제를 흡수하여 연소기를 통해 빠져나가면서 태워집니다.
연소기
연료와 산화제를 태워 추진력을 얻는 공간입니다.
대부분 꼬깔 모양으로 형태를 보이는데, 연료와 산화제가 강한 압력으로 빠져나가게 하기 위함입니다.
연료와 산화제를 태우기 위해서 이젝터가 필요합니다.
이젝터란 불꽃을 일으키는 역할을 하는 장치로 부싯돌과 같은 역할입니다.
위성 또는, 우주선에 마지막까지 탑재되어있는 장치
광성항법 유도싯템, 추적 레이더 비컨, 비행종단시스템이 탑재됩니다.
광성항법유도시스템
로켓의 나침반 역할을 하는 것으로, 로켓이 정확히 날아갈 수 있게 위치를 알려주고, 로켓의 자세를 제어해줍니다.
비행종단시스템
로켓에 심각한 이상, 비행경로 이탈, 안전을 위해 로켓을 공중에서 폭파하는 장치입니다.
폭파를 하지 않으면 연료를 실은 로켓이 지상에 떨어지면 피해가 크기 때문입니다.
이렇게 로켓의 구조에 대해서 알아봤습니다.
중요한 장치들을 위주로 몇가지만 소개했는데요.
그외에도 엄청나게 많은 기술들이 들어가기때문에 복잡하더라구요.
관심있으신분들은 한국항공우주연구원에서 더 깊은내용을 접할 수 있습니다.
오늘도 긴글읽어주셔서 감사합니다!
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