[푸른하늘] 다단형로켓

한국 최초 우주발사체 '나로호(KSLV-I)'는 러시아의 소유스 우주선과 같은 '다단형로켓'이다. 따라서 미국의 '우주왕복선'과 그 발사나 형태면에서 차이가 있다. 그럼 '다단형로켓'과 '우주왕복선'과는 어떤 차이가 있는 것일까?

먼저 '다단형로켓'은 인간이 로켓을 처음 만든 이후부터 꾸준하게 발전을 거듭한 만큼 어느 정도 안전성이 보장돼 있다. 이 때문에 미국을 포함한 모든 나라에서 인공위성을 발사하거나 1∼3명 내외의 우주인이 탑승하는 로켓을 발사할 경우 '다단형로켓'을 사용하고 있다. 반면 '다단형로켓'은 탑재할 수 있는 화물의 양이 적고, 한번 발사된 로켓은 다시 재활용할 수 없다는 단점이 있다.

1단에서 4단까지 단수가 나눠진 '다단형로켓'과는 달리 '우주왕복선'은 좌우측에 부착된 고체 로켓 부스터와 가운데 거대한 액체연료탱크 그리고 사람과 화물을 적재할 수 있는 오비터(Orbiter·궤도선)로 구성되어 있다.

또 '우주왕복선'은 발사 이후 액체연료탱크를 제외한 좌우측의 고체 로켓 부스터와 오비터는 재활용이 가능하다. 이렇듯 우주왕복선의 가장 큰 특징이자 장점은 로켓과 오비터의 재활용이 가능하다는 점과 다단형 로켓에 비해 많은 화물과 우주인을 탑승시킬 수 있다는 것이다.

하지만, '다단형로켓'에 비해 제작과 운용에 있어 많은 시간과 비용이 소요되며 안전성이 떨어지는 단점이 있다.

다시 말해 '다단형로켓'이 한 번 우주로 가면 영원히 되돌아올 수 없는 1회용 우주선이라면, '우주왕복선'은 우주와 지구를 여러번 왕복하며 재활용이 가능한 우주선이다.

그렇다면 과연 재활용이 가능한 '우주왕복선'이 '다단형로켓'보다 더 좋을까?

'우주왕복선'의 오비터는 지상에서 발사된 이후 다시 그 모습 그대로 지구로 재진입해야 하기 때문에 모든 선체가 강한 압력과 열에 견딜 수 있도록 특수하게 제작되어야 한다. 또한, 오비터 자체에 로켓모터 등 우주비행을 위한 다양한 장치들이 장착되어 있어 어느 한 부분이라도 고장이 나면 매우 위험하다.

하지만 '다단형로켓'은 1회용으로 사용되기 때문에 지구로 귀환할 때는 로켓 대부분의 부품은 모두 버리고 최소한의 장치들로만 구성된 귀환캡슐로 돌아오게 된다. 보통 귀환캡슐은 그 크기가 매우 작고 귀환 방식도 우주왕복선의 활강 방식이 아닌 낙하산을 이용한 낙하방식이기 때문에 '우주왕복선'의 방식에 비해 매우 단순하고 안전한 편이다.

이제 우리나라도 우리 손으로 만든 '다단형로켓'-'나로호'(KSLV-I)'를 갖게 되었다. 비록 미국의 '우주왕복선'이나 러시아의 소유스로켓 같이 거대한 로켓은 아니지만, 한걸음 한걸음 우주 개발에 좀 더 힘쓰다 보면 우리나라도 보란 듯이 거대하고 멋진 우주선을 발사할 수 있을 것이다.

그런 날이 빨리 오기를 바라는 마음으로 '나로호(KSLV-I)'의 발사 성공을 간절히 기원해 본다.

/글:이동훈 과학칼럼니스트, 자료제공:한국항공우주연구원