[마성기의 軍] 고체연료로켓과 액체연료 로켓 차이점 파급효과

마성기 외부 필자 승인 2020.07.30 13:40 의견 0

사진=마성기

액체연료 로켓은 말 그대로 연료가 액체인 것을 말한다. 액체연료 로켓의 경우는 발사체 대부분이 연료와 산화제(액체산소)가 나누어 채워져 있다. 하단 엔진부분에 이 연료와 산화제의 양을 적절한 비율로 섞어서 연소실로 분사해 주는 펌프와 조절용 밸브등 복잡하고 정교한 기계장치가 있고 맨 하단에 연소실이 있다.

따라서 액체연료로켓은 이 펌프와 밸브의 정교한 조작으로 연료의 공급을 조절하여 폭발 추진력을 제어할 수 있다.

반면에 고체연료로켓은 말 그대로 연료와 산화제를 균일하게 섞어서 고체형태로 만들어 로켓 몸통에 채워 넣은 것을 말한다.

이때 연료가 한번에 폭발하지 않도록 둔감화 시키는 기술과 균일한 폭발이 일어나도록 공동을 만드는 기술등이 필요하다.

고체연료로켓은 연료를 제조하는 기술이 어려운 대신에 연소실 자체가 연료창고가 되기 때문에 그 구조가 매우 단순하고 가격이 매우 저렴하다는 장점이 있다.

대신에 연료량을 조절할 수 없기 때문에 추진력을 조절할 수 없다는 단점이 있기도 하다. 일정한 속도로 연소하도록 만들어 놨기 때문에 액체연료 로켓보다 추진력도 떨어진다.

그러나 한번 채워 넣으면 약 20년간 연료의 변질이 없이 사용할 수 있다고 한다. 즉, 액체연료로켓 처럼 보관할 때는 연료를 빼 놓고 발사시 연료를 채워넣는 과정이 없다. 액체연료로켓의 경우는 발사시점에 연료를 채워 넣는데, 연료를 주입하는 과정에서 사고로 이어질 수도 있기 때문에 대부분 격납고와 발사대의 위치가 다르다. 발사대로 이동하고 발사직전에 연료를 채워넣어야 하는 과정의 준비시간이 길고, 그 과정이 적의 첩보위성등 정보감시 자산에 의해 노출될 가능성이 크고, 이 과정에서 선제공격을 당할 위험이 있다.

반면에 고체연료로켓은 격납고 자체가 발사대로 만들수 있기 때문에 은닉이 쉽고, 연료주입 과정없이 바로 발사할 수 있기 때문에 발사징후를 노출시키지 않고 즉각 발사할 수 있다는 점에서 미사일 등 군사용 목적으로 주로 사용한다.

구조가 간단하고 그 제작비가 아주 저렴한 이유로 요즘에는 민간용 우주로켓에 많이 사용하기도 한다.
액체연료로켓에 비해 약 1/10의 비용밖에 들지 않기 때문이다.

때문에 우주로켓에 각 단 마다 추진력을 달리하는 고체연료 로켓을 사용하거나 하이브리드형으로 1단로켓에 추가로 달아 추진력을 높여 주는데 사용하는 등 여러 형태로 고체연료 로켓이 사용된다.

특히, 정찰위성등 저고도 군사위성에는 이 고체연료로켓을 사용하는게 대세다. 고고도 위성 만큼 많은 추진력이 필요하지도 않을 뿐더러, 필요할 때 언제던 쏴 올릴 수 있는것은 고체연료로켓 뿐이기 때문이다. 우리가 그동안 각종 인공위성을 자체개발해 쏘아 올려 사용하고 있지만 모두 미국이나 프랑스에 비싼돈을 지불하고 쏘아 올린 것들이다. 인공위성을 만들 수 있음에도 발사체가 없어서 우리 맘대로 우주를 활용하지 못하고 있었던 것이다.

이번에 아나시스2호를 성공리에 발사함으로써 우리 독자의 군사통신위성을 확보했지만, 그것도 우리가 미국으로 부터 F-35A 스텔스 전투기 40대를 구매해 주는 조건으로 제작사인 미국의 록히드 마틴이 덤으로 준 것이다.  발사체는 미국의 민간기업인 스페이스 X의 로켓을 이용해 발사한 것이고.

우리는 앞으로 수십개의 군사용 위성을 발사할 계획을 가지고 있다. 현재까지 민간통신 위성인 무궁화5호 위성의 대역을 할당해 통신용으로 써왔고, 이번에 아나시스2호 군사전용통신위성이 확보 되었지만 정찰, 감청등 각종 정보자산의 독립을 목표로 다양한 군사위성을 계획하고 있다. 이번에 고체연료 로켓 제한의 해제는 우리 맘대로 언제던 그런 위성들을 쏘아 올릴 수 있게 되었다는 것을 의미한다.

우리가 계획하고 있는 저고도 정찰위성들이 자유로이 발사될 수 있게 되면 그 파급효과가 매우 광범위 하다. 적국의 하늘에서 통신감청을 통해 적의 동향을 샅샅히 살필 수 있을 뿐만이 아니라, 각종 장비들의 주파수 특성등을 감청해 데이터화 함으로써 피아식별에서 부터 위협요소 파악등이 가능해지고, 우리가 개발한 SAR 레이더를 우주로 쏘아 올릴 경우 야간이나 구름, 악천후에 관계없이 전천후 적지를 정밀 촬영하며 실시간 감시체계를 구축할 수 있다. 미국의 도움 없이도 북한을 비롯한 주변국의 동향을 살필 수 있는 날이 온다는 것이다. 그렇게 되면 미국 없이도 독자적 현대적 전쟁수행이 가능하게 된다.
즉, 미사일 사거리 증가 이상의 엄청난 변화가 예정돼 있다는 것이다.

나아가 우리는 그동안 미국에 의존해 왔던 GPS 시스템도 자체적으로 구축할 계획을 가지고 있다. 우리의 첨단 유도무기들은 대부분 GPS 유도기능으로 정밀 유도가 되는데, 유사시 정치적 이유로 미국이 GPS 신호를 차단해 버리면 우리의 첨단무기들이 제기능을 발휘할 수 없게 된다. 이러한 제약을 없애고 상업적 파급효과를 위해서도 장기적으로 필요한 사업이다.

그러한 체계를 구축하는데 있어 고체연료 로켓은 필수였다.

이제 한국도 군사적으로, 상업적으로 진정한 강국 반열에 오를 수 있는 토대를 마련한 것이다.

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