발사체Launch Vehicle

한마디로 말하면

발사체(Launch Vehicle)는 인공위성이나 우주선, 우주 비행사를 우주로 실어 나르는 거대한 운송 수단이에요. 흔히 '로켓'이라고 부르는 것이 바로 발사체랍니다. 지구의 땅과 우주를 이어 주는 유일한 고속버이자 화물 트럭인 셈이에요.

어떤 원리일까요?

지구는 모든 물체를 아래로 끌어당기는 힘인 중력을 가지고 있어요. 이 힘을 이기고 우주로 나가려면 엄청나게 빠른 속도로 날아가야 해요. 인공위성이 땅으로 떨어지지 않고 지구 주변을 돌게 하려면 최소한 초속 약 7.9km의 빠르기가 필요해요. 이는 서울에서 부산까지 약 40초 만에 날아가는 엄청난 속도예요.

발사체는 이 속도를 내기 위해 몸통 안에 연료와 산소를 꽉 채우고 있어요. 우주에는 공기가 없기 때문에 연료를 태울 산소(산화제)까지 직접 싣고 가야 해요. 엔진에서 연료를 태워 만든 뜨거운 가스를 아래로 세차게 뿜어내면, 그 반작용으로 발사체가 하늘 높이 솟구쳐 오릅니다.

목표한 속도에 효율적으로 도달하기 위해 발사체는 보통 여러 층(단)으로 나누어 만들어요. 1단 엔진의 연료를 다 쓰면 무거운 빈 통을 떼어 버리고, 가벼워진 몸으로 2단, 3단 엔진을 차례로 켜며 속도를 더욱 높이는 방식이에요.

생활 속에서 비유하면

고무풍선에 바람을 빵빵하게 넣은 뒤 입구를 묶지 않고 손을 놓아 본 적이 있나요? 풍선 속 공기가 뒤로 휙 빠져나가면서 풍선은 반대 방향인 앞으로 쌩 하고 날아가요. 발사체가 뜨거운 가스를 아래로 뿜으며 위로 올라가는 것도 이와 똑같은 원리예요.

또 높은 산을 오를 때 도시락과 물통을 가방에 가득 넣고 출발했다가, 다 먹은 빈 통을 중간에 버릴 수 있다면 발걸음이 훨씬 가벼워지겠죠. 발사체가 날아가면서 다 쓴 연료통을 하나씩 분리하는 것도 이처럼 무게를 줄여 더 빨리, 더 높이 가기 위해서예요.

왜 중요할까요?

아무리 뛰어난 인공위성이나 달 탐사선을 만들어도, 우주로 데려다줄 발사체가 없으면 아무 소용이 없어요. 우리가 매일 보는 일기예보 위성, 길을 찾아주는 내비게이션 위성도 모두 발사체를 타고 우주로 올라갔어요.

스스로 발사체를 만들어 쏘아 올릴 수 있는 나라는 원하는 때에 원하는 위성을 우주에 보낼 수 있어요. 대한민국도 독자 기술로 만든 발사체 '누리호'를 통해 세계에서 손꼽히는 우주 수송 능력 보유국이 되었답니다.