추력Thrust

한마디로 말하면

추력(Thrust)은 '밀어 추(推)' 자와 '힘 력(力)' 자를 합친 말로, 물체를 앞으로 밀어주는 힘을 뜻해요. 우주 로켓이 무거운 몸집을 이끌고 하늘로 솟구쳐 오를 수 있는 것은 바로 이 추력 덕분이에요.

어떤 원리일까요?

추력은 영국의 과학자 뉴턴이 발견한 '작용·반작용의 법칙'으로 만들어져요. 내가 어떤 물체를 한쪽 방향으로 밀면(작용), 그 물체도 나를 똑같은 힘으로 반대 방향으로 밀어낸다(반작용)는 원리예요.

로켓 안에는 연료와 산소를 내는 물질인 산화제가 가득 들어 있어요. 이 둘을 섞어 불을 붙이면 엄청나게 뜨거운 가스가 만들어지며 부피가 크게 늘어나요. 이 가스를 로켓 아래쪽의 좁은 구멍으로 아주 빠르게 내뿜으면, 가스가 로켓을 반대쪽인 하늘 위로 강하게 밀어 올리는 추력이 생겨요.

추력의 크기는 보통 무게 단위인 '톤(t)'이나 힘의 단위인 '뉴턴(N)'으로 나타내요. 예를 들어 우리나라 누리호의 1단 엔진은 약 300톤의 추력을 내는데, 이는 중형 승용차 약 200대를 한꺼번에 번쩍 들어 올릴 수 있는 엄청난 힘이에요.

생활 속에서 비유하면

고무풍선에 바람을 빵빵하게 넣은 뒤, 입구를 묶지 않고 손을 놓아 본 적이 있을 거예요. 풍선 입구로 바람이 '피유웅' 하고 빠져나가면서 풍선은 바람이 나가는 반대 방향으로 날아다녀요.

이때 빠져나가는 바람이 풍선을 앞으로 밀어주는 힘이 바로 추력이에요. 바퀴가 달린 의자에 앉아서 벽을 발로 세게 차면 의자가 뒤로 밀려나는 것도 똑같은 원리예요. 로켓은 바람 대신 뜨거운 불꽃 가스를 뿜어내어 더 큰 추력을 얻는 거대한 풍선인 셈이에요.

왜 중요할까요?

지구는 모든 물체를 아래로 끌어당기는 힘인 중력을 가지고 있어요. 로켓이 땅에서 발을 떼고 우주로 가려면, 로켓 자신의 무게보다 추력이 반드시 더 커야 해요. 만약 로켓의 무게가 200톤인데 추력이 150톤밖에 안 된다면, 로켓은 불꽃만 내뿜을 뿐 꼼짝도 하지 못해요.

또한 추력이 클수록 더 무거운 인공위성이나 우주선을 한 번에 우주로 보낼 수 있어요. 그래서 세계 여러 나라와 우주 기업들은 더 크고 안정적인 추력을 내는 로켓 엔진을 만들기 위해 치열하게 기술을 개발하고 있어요.