어린이과학동아&수학동아 기사

안녕하세요? 저는 우주 기자단으로 활동하고 있는 박은유 기자입니다. 2024년 8월 7일 오늘 저는 우주 기자단 현장 미션으로 경상남도 창원시에 위치한 한화에어로스페이스 창원1사업장에 방문하였습니다. 우주에 대해서, 그리고 로켓 엔진에 대해 관심이 많아서 서울에서 창원까지 KTX를 타고 달려왔습니다!

임영훈 한화에어로스페이스 추진기관생산기술팀 과장님께 누리호 엔진에 대한 설명을 들었는데요. 처음 엔진 조립실에 들어설 때 엔진 1, 2, 3단의 모습을 볼 수 있었습니다. 설명을 들을 때 궁금했던 부분이 있었는데 다 설명해 주셔서 궁금증을 해결할 수 있었습니다. 누리호에서 사용되는 엔진은 액체 형태이고, 엔진에서 사용되는 연료는 산화재와 케로신으로 추진제 역할을 한다는 것이었습니다. 그리고 한화에어로스페이스가 국내에서 유일하게 액체 로켓 엔진을 제작한다는 것도 알게 되었습니다. 또, 엔진의 무게가 굉장히 많이 나간다는 것도 알게 되었습니다. 엔진 4개의 총 무게가 300톤이나 된다니! 정말 놀라웠습니다. 그리고 2단용 엔진은 연소가 끝나고 나서 점화되고, 3단용 엔진은 위성과 연결하여 원하는 고도와 속도로 올리는 것으로 연소 시간이 500초로 제일 길다고 합니다. 

설명을 들으면서 신기했던 부분은 우주 로켓은 프로그램화 되어 있고, 정해진 프로그램에 따라서 발사하는데 4개의 엔진 중 하나라도 부족한 점이 있게 되면 미션 달성에 실패하게 된다고 합니다. 그리고 재사용 발사체에 관한 질문도 나왔는데 아직 개발 중이라고 합니다. 또한 엔진을 제작할 때에 플랫폼 위에서 제작하는데 그 이유가 작업하기 편한 위치이기 때문이라고 합니다. 사진이 있다면 사진과 함께 설명드리고 싶습니다만 국가 보안이 삼엄한 곳이어서 사진을 못 찍어 매우 아쉽네요 ㅠㅠ

한화에어로스페이스 현장을 돌아다니면서 설명을 듣다가 한화에어로스페이스와 누리호의 엔진, 그리고 로켓 등에 관한 영상을 시청했습니다.

엔진을 만들 때에는 작용 반작용의 단순한 물리법칙을 이용하지만 모든 과학을 총동원해야 한다고 합니다. 그리고 로켓에 맞는 설계를 해야 하고요. 제일 중요한 것은 3500도라는 높은 온도에 녹지 않는 금속이 필요한데 그 조건을 만족하는 금속이 매우 희소하다고 합니다. 또한 영하 183도의 낮은 온도에 모양을 유지할 수 있는 금속이 필요하다고 합니다. 

영상에서는 계속해서 터보 펌프와 분사기가 중요하다고 언급했는데요. 터보 펌프는 계속해서 회전하여 엄청난 열을 발생시켜 재생 냉각으로 온도를 600도로 낮출 수 있다고 합니다. 또한 분사기는 일정한 각도로 미세하게 조정하여 사용하지만 소음이 크고 진동이 세 엔진이 폭발할 수도 있습니다. 이것은 연소가 불안정하다는 것입니다. 그래서 클러스터링이라는 것을 통해 밸브를 정확히 계산하게 합니다. 

영상을 보면서 임영훈 과장님께 설명을 들었는데 가장 인상깊었던 부분은 에비오닉스라는 시스템이 있다는 것입니다. 이 시스템은 외부 환경에 대응할 수 있다고 합니다. 저는 에비오닉스에 대해서 듣고 나서 우주 로켓을 우주에 발사할 때 AI 기술을 접목시켜 본다면 어떨까 생각도 했습니다. 우주 로켓에 AI 기술을 활용한다면 우주 로켓 발사에 성공할 확률이 늘지 않을까, 하고 생각해보았습니다. 

저는 이번 현장 미션을 통해 우주 로켓의 엔진에 대해서 많은 것을 배운 것 같습니다. 앞으로도 많은 현장 미션과 온라인 미션에도 참여하겠습니다. 감사합니다!