어린이과학동아&수학동아 기사

안녕하십니까? 임연정 우주기자단 기자입니다. 오늘은 저의 3번째 현장미션, 한화에어로스페이스 창원1사업장에 방문하였습니다. 

현장미션이 되지 않으신 분이나 너무 멀어 가시기 어려웠던분 들을 대신하는 기분으로 생생한 기사 작성하겠습니다! 견학은 전일정 장효빈 기자님과 임영훈 로켓엔지니어 분과 함께 하였습니다! 

순서는

-프롤로그

-엔진 조립실(누리호 엔진 배운 것 설명)

-엔진 만져보기 체험

-에필로그

순으로 진행되었습니다!

-프롤로그

 기차를 타고 서울에서 창원까지 왔습니다! 생각보다 창원이 서울 못지않게 중요한 행정기관들과 건물들이 많아서 놀랐습니다!

기차풍경입니다.

마침내 창원에 도착하였습니다.

창원역에서 찍은 사진입니다.

그리고 버스를 30여분 타 드디어! 한화에어로스페이스 창원1사업장에 도착하였습니다!!

사업장 앞에서 찍은 사진입니다.

이후 보안요원분의 안내에 따라 면회실로 들어가 대기하였습니다. 기다릴 때 제가 정리해온 자료들과 질문들을 다시 한번 찬찬히 읽어보며 두근대는 마음을 가라 앉혔습니다.

-엔진 조립실(누리호 엔진 배운것 설명)

1시 25분즈음에 직원분이 출입증을 나눠주시고 출석체크와 서약서 서명을 했습니다. 한화에어로스페이스는 보안이 철저해 내부에서 사진촬영과 음성녹음이 불가합니다. 저도 최대한 글로 재미있게 설명할 수 있게 노력해보겠습니다! 

인원체크를 한 뒤 전용버스를 타고 출발하였습니다. 셔틀버스를 타고 엔진 조립실로 갔는데 가는 길에 멋진 훈련기 모형도 보았습니다. 정말 멋져 사진으로 보여드리고 싶지만 그러지 못해 아쉽습니다.

5분 정도 버스를 타고 가 엔진조립실에 도착하였습니다. 제가 생각한 것보다는 작았지만 그만큼 공간활용을 잘한 것 같습니다. 임영훈 엔지니어 분이 엔진 조립실에서 설명을 담당하셨습니다.

먼저, 엔진 조립실은 누리호에 들어가는 액체로켓 엔진을 조립하는 곳이라고 알려주셨습니다. 누리호에 들어가는 모든 엔진을 제작하고 있는 곳이라고 합니다.  엔진은 파란색 플랫폼 위에서 제작합니다. 그 이유는 아래 사진에 보시는 것처럼 엔진들의 높이가 모두 우리나라 사람들의 평균 키 이상이기 때문에 더 편하게 작업하기 위함이라 합니다. 

(출처: 지디넷코리아,https://zdnet.co.kr/view/?no=20211012191117)

곧이어 각 엔진의 역할과 특징을 알려주셨습니다. 1단엔진은 점화의 역할을 하고 4개의 엔진이 클러스트링 되있다는 것이 가장 큰 특징입니다. 여기서 클러스트링은 엔진을 묶어 필요한 추력을 내는 방식을 말합니다. 각각의 엔진이 마치 하나의 엔진처럼 같은 추력을 내도록 제어해야 합니다. 이 클러스트링 기술이 매우 고난이도인 이유는 연료와 산화제 공급량도 동일해야 할 뿐만 아니라 온도, 압력 등 거의 모든 것이 같게 해야하기 때문입니다. 2단엔진은 지상 50m 지구저궤도 까지 올라가는 역할을 하고 3단엔진은 위성을 지구주변에 알맞게 안착시키는 역할을 합니다. 연소시간은 560초로 가장 긴것이 특징입니다.

엔진의 원리도 배웠습니다. 엔진의 원리는 간단하면서도 복잡한 것이 특징인데요. 엔진은 추진제 두가지, 즉 산화제와 케로신(이하 등유)가 만나 연소되며 로켓이 발사된다고 합니다. 좀 더 자세하게 알아보면 점화시켜서 폭발을 만들면 가스가 생성됩니다. 그 가스가 속도에너지를 아래로 작용하게 만들고 그 압력으로 로켓이 발사됩니다. 이 과정은 등유와 산화제의 비율이 적당해야 잘 이루어 집니다.

아까 보셨던 사진입니다. 여기 보시면 1단과 2단로켓에 밑부분에 훌라후프가 걸린 듯 툭 튀어나온 부분이 보이시나요? 이 부분은 재생냉각을 할 때 연료가 저장되는 부분입니다. 재생냉각은 발사체 및 비행체에서 연소실의 고온 가스로 인한 열, 구조 적 손상을 방지하기 위해 사용됩니다. 재생냉각을 할 때에는 별도의 냉각수를 싣고 가지 않습니다. 그 대신 원래 가지고 가기로 되어있던 발사체의 연료를 이용합니다.

(출처: 나무위키,https://namu.wiki/w/%EB%A1%9C%EC%BC%93)

위 사진은 로켓 분사기의 모양입니다. 로켓 분사기의 모양을 살펴보기 전에, 먼저 로켓 분사기가 무엇인지부터 알아보겠습니다. 로켓 분사기란 로켓의 연료인 등유와 산화제를 분사시켜 연소를 일으키게 하는 장치입니다. 분사기는 연소기의 핵심 부품입니다. 그 이유는 분사기가 등유와 산화제를 적절하게 분사하지 않으면 연소되지 않거나 연소되더라도 발사체를 우주까지 날려보내는 미션을 달성하지 못하거나 최악의 경우 엔진이 폭발할 수도 있다고 합니다. 이 로켓 분사기의 모양이 다양한 이유는 분사기의 모양에 따라 등유와 산화제가 섞이는 비율과 시간이 조금씩 다르기 때문입니다.

(출처:MBC 뉴스, https://imnews.imbc.com/news/2021/world/article/6308997_34880.html)

위의 사진은 누리호가 발사하고 있는 모습입니다. 이 사진에서는 밝은 빛도 보이지만 뿌연 연기가 대부분인 것을 보실 수 있습니다. 과연 이 뿌연 연기는 무엇일까요? 뿌연 연기는 터보펌프에 의해 만들어진 불완전연소의 모습입니다. 여기서 터보펌프란, 등유와 산화제를 고압으로 압축시켜 연소실로 보내주는 역할을 합니다. 발사체의 심장이라고 할만큼 중요한 부품입니다. 터보펌프는 저도 잘 이해하지 못해서 터보펌프의 원리는 아래 사진을 참고해 주시면 됩니다.

(출처: 한국항공우주연구원 네이버 블로그)

로켓의 외벽은 무엇으로 만들어질까? 라는 궁금증을 한번쯤을 가져보셨을 것이라고 생각합니다. 로켓의 외벽은 저온에 강한 스테인리스강으로 만들어져 있습니다. 스테인리스강, 왠지 많이 들어본 이름같지 않나요? 스테인리스강은 냄비의 재료이기도 합니다. 또 인코넬은 고온에 강한 소재입니다. 로켓의 외벽은 2mm로 매우 얇습니다. 그 이유는 최대한 많은 인공위성을 싣고 가기 위함이라고 합니다.

로켓에는 '에비오닉스'라는 사람의 뇌 역할을 하는 프로그램 되있는 컴퓨터가 있습니다. 저는 이 부분이 가장 흥미로운 부분이었습니다. 로켓에 사람의 뇌 역할을 하는 것이 있는 줄 미처 몰랐기 때문입니다. 한화에어로스페이스는 이 에비오닉스를 잘 만든다고 하셨습니다.

미래에는 재점화기술과 다단연소기능이 필요하다고 하셨습니다. 재사용발사체를 위해 코킹이 낮은 새로운 연료가 필요하다고 합니다. 그 예로는 메탄도 있습니다. 

 -로켓 엔진 만져보기 체험

2시 50분, 예상하지 못했던 깜짝 이벤트인 로켓 엔진 만져보기 체험이 있었습니다. 생각보다 엔진이 맨질맨질했고 만질 때 너무 흥분되어 심장이 두근두근 거렸습니다!! 이곳에서 단체사진도 찍어 너무 소중하고 특별한 경험이었습니다! 이 기회 만들어 주신 어린이과학동아 기자분들 너무 감사합니다~!!

-에필로그

누리호는 나로호와 다르게 우리나라의 우주산업에 정말 큰 업적입니다. 나로호는 러시아의 도움을 많이 받았지만 누리호는 우리나라의 우주산업 기술을 최대한 사용하여 최소한의 도움만을 받고 만든 발사체로 그 의미가 큽니다. 또 최초로 우리나라의 민간기업인 한화에어로스페이스가 누리호의 발사체 제작에 기여했다는 것 자체가 우주산업에 큰 도약이라고 생각합니다. 한화에어로스페이스가 대한민국의 스페이스X가 될 미래를 기대합니다!

저의 3번째 우주기자단 현장미션 기사를 마무리 하겠습니다. 오타나 잘못된 정보, 혹은 궁금한 점 댓글로 달아주시면 최대한 답변해드리도록 하겠습니다! 긴 글 읽어주셔서 감사합니다. 지금까지 임연정 우주기자단 기자였습니다~!!

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이 기사에 도움될만한 영상이에요! 기사가 흥미로우셨거나 더 알아보고 싶으신 분들은 꼭 보시기를 강력추천합니다!!