우주로 나가는 시작, '우주 발사체' ①

[글로벌에듀 차진희기자] 제2차 세계대전에서 독일군이 개발한 탄도미사일 V-2, 인류 최초의 인공위성 '스푸트니크 1호', 미국의 우주 왕복선 '아틀랜티스호'.

인류 역사의 한 획을 그은 발명품의 공통점은 무엇일까? 바로 지구에서 발사돼 대기권을 돌파하고 우주의 빛을 본 물체라는 점이다. 이 세 물체를 지구 대기권 밖으로 밀어 올려준 것은 우주 발사체, 일명 '로켓'이다.

우주 산업의 성패는 우주 발사체에 달려있다. 인공위성, 우주선을 우주로 쏘아 올릴 수 있는 기술력 확보가 선행돼야 달·화성 탐사 등 우주 미션을 달성할 수 있기 때문이다.

영화에서 로켓을 발사하는 장면을 떠올려보자. 하늘을 향해 수직으로 세워져 있는 로켓은 어마어마한 가스와 불꽃을 내뿜으며 떠오른다. 발사부터 대기권 돌파까지 순식간에 진행돼 간단해 보이지만, 사실은 엄청난 기술이 필요하다. 대기권을 벗어나기 위해서는 초속 11.2km 이상의 속도가 필요하다. 수직 방향으로 1초에 10km 이상의 속도를 한 번에 내 로켓을 띄워야 하기 때문에 엄청난 힘이 들어간다. 큰 힘을 내기 위해 무작정 연료를 늘리면 무게가 무거워져 우주로 운반할 다른 물건을 제대로 실을 수 없게 된다. 즉, 우주 발사체는 한 번에 많은 양이 타면서도 안정적이고 오랜 시간 사용할 수 있는 연료와 엔진 개발이 필수인 셈이다.
독일군의 탄도미사일 V-2 이후, 우주 발사체 개발 기술은 꾸준히 발전해왔다. 그러나, 60년 이상의 발사체 개발 역사에서 자국의 힘만으로 우주 발사체 개발에 성공한 나라는 11개 밖에 되지 않는다. 우주 발사체에는 연료 제어, 대기권과의 마찰을 비롯한 다양한 방해 요인 조절 등의 정교한 기술이 필요한 탓이다. 또한, 발사체 개발 과정에서 많은 인력과 천문학적인 비용이 투입되는 것도 진입장벽으로 작용하고 있다.

차진희 기자 epic@globalepic.co.kr