안녕하세요 광명철산수학학원 광명철산마이엠수학학원입니다.
5월 22일 워싱턴에서 열린 정상회담에서 한미 미사일 지침을 해제하기로 합의했다고 합니다.이로써 한국이 42년 만에 미사일을 사거리에 관계없이 그리고 탄두 중량도 제한 없이 개발할 수 있게 됐다고 합니다.
한미 미사일 지침이 해제된 것은 크게 두 가지 의미를 갖지만,
첫째, 한국의 안보 능력이 크게 향상된다는 사실입니다.중국과 일본, 그리고 북한까지도 미사일 강국이지만 한국도 이에 대응하여 미사일 강국이 될 수 있는 기회를 얻었다고 합니다.
두 번째는 산업 및 경제적 파급 효과인데, 한국은 현재 75t 추력의 엔진을 4개로 묶어 300t 추력을 내고 1.5t의 인공위성을 지구 궤도에 올릴 수 있는 누리호를 개발하고 있습니다.지금은 액체연료 로켓 누리호에 고체연료 보조 로켓을 달아 더 큰 인공위성을 올릴 수 있는 구조는 아니지만 다음에 누리호의 규모가 커지면 고체연료 보조 로켓을 옆에 달아 무거운 인공위성을 올릴 수 있게 됩니다.
그렇다면 인공위성은 어떤 원리로 궤도 비행을 할 수 있는 것일까요?
인공위성의 원리
궤도 비행하는 인공위성에 대한 착상은 아이작 뉴턴이 자신의 저서 ‘자연철학의 수학적 원리’에서 처음 제안했습니다.
<물체는 중력에 의해 바로 지표면으로 떨어지려고 하지만 운동량에 따라 물체는 곡선 경로를 그리며 떨어진다.속도가 더 늘어나면 달 궤도처럼 안정적인 궤도에 오를 수 있거나 지구에서 완전히 벗어날 수 있다.>
인공위성의 원리는 지면과 함께 수평 방향으로 발사된 포탄이 형성하는 궤적의 형태로 설명할 수 있습니다.
발사되는 포탄의 속도를 초속 1Km부터 시작해서 조금씩 올린다고 상상해 보세요.포탄이 나는 거리는 조금씩 늘어나 이론적으로 포탄의 속도가 초속 7.9km가 되면 다시는 땅에 떨어지지 않고 지구 주위를 계속 돌게 됩니다.결국 초속 7.9km 이상, 초속 11.2km 이하의 속도를 가진 인공위성은 중력에 의해 지구 주위를 돌게 됩니다.
이때 비행속도가 초속 7.9km라면 원궤도, 그 이상이면 지구의 중심을 하나의 초점으로 하는 타원궤도가 됩니다.
인공위성 발사 과정
위 그림은 인공위성 발사 과정을 시간별로 나타낸 모형입니다.최초 발사 추진체로 사용된 연료 로켓이 분리되고 위성이 대기권을 떠나는 동안 열과 압력으로부터 보호하기 위해 사용된 페어링이 분리됩니다.
인공위성 발사 추진의 원리는 제3법칙인 작용과 반작용의 법칙입니다.작용과 반작용의 법칙은 두 물체에 반대로 작용하는 힘으로 인공위성을 발사할 때는 그 반대 방향으로 가스나 기체를 분사하고 그 추진력으로 로켓이 발사된다는 것입니다.
미사일 규제가 없어진 만큼 사거리에 관계없이 필요에 따라 고체연료, 즉 미사일을 많이 개발하면 로켓 연료 탱크에 대한 소재 기술도 발전할 것입니다.로켓 연료 탱크를 가볍게 만들어야 같은 규모의 로켓으로 무게가 큰 인공위성이나 탄두를 실을 수 있기 때문입니다.
이처럼 미사일 개발은 로켓 기술의 개발이므로 시간이 지남에 따라 점점 가벼워지는 중소형 인공위성의 발사 횟수가 늘어나고 우리나라 인공위성의 수가 늘어남으로써 국가 안보에도 도움이 되며 개발도상국에 위성을 수출하는 데에도 큰 도움이 될 것입니다.광명철산수학학원, 광명철산마이엠수학학원은 다음에도 흥미로운 주제로 여러분을 찾아 뵙겠습니다! 안녕하세요.