우주선 연료 중 가장 효율이 좋은 연료는 무엇인가요?
우주여행에 필수적인 우주선 연료는 효율이 아주 좋아야 멀리 이동이 가능할텐데요. 사용되는 연료 중 가장 효율이 좋고 적용가능성이 높은 연료는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
우주선에서 사용되는 연료는 종류에 따라서 성능과 효율성이 다릅니다. 여러가지 요인들이 영향을 미치기 때문에, "가장 효율이 좋은 연료"라고 일반적으로 말할 수 있는 정답은 없습니다.
그러나 대부분의 우주선에서는 산소와 수소를 합쳐서 만든 로켓 연료인 액체수소(Liquid hydrogen)가 가장 일반적으로 사용됩니다. 액체수소는 가장 높은 연소열을 가지고 있어서, 연료 중에서 가장 높은 분당출력(Thrust specific impulse)을 제공합니다. 또한, 액체수소는 가장 경량의 연료 중 하나이며, 연소 후에는 물로 분해되어 환경에 미치는 영향도 적습니다.
하지만, 액체수소는 우주선에 필요한 기체의 용량을 많이 차지하기 때문에, 보다 큰 우주선에는 더 효율적인 연료인 핵 연료나 전기출력을 생성하기 위한 태양 전지판이 사용될 수 있습니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 현재로서는 우주선에서 사용되는 연료 중에서 가장 효율적이고 적용 가능성이 높은 것은 액체 수소와 액체 산소를 혼합한 로켓 연료입니다. 이 연료는 산소와 수소가 화학적으로 결합하여 엄청난 양의 열을 발생시키며, 이를 추진력으로 전환하여 우주선을 밀어내는 원리로 작동합니다.
액체 수소와 액체 산소 연료는 우주선에서 사용되는 대부분의 다른 연료보다 화학적 열화를 일으키는데 필요한 산소와 연소체(수소) 비율이 높기 때문에 효율적입니다. 또한, 이 연료의 장점 중 하나는 연소 시 생성되는 유일한 부산물이 물이라는 것입니다. 이러한 특징 때문에 액체 수소와 액체 산소 연료는 우주 비행사들에게 매우 인기 있는 선택지입니다.
하지만 이 연료의 단점도 있습니다. 이 연료는 저장과 조작이 매우 어렵고, 고체 연료와 달리 연소 중에도 계속해서 증발하므로 비행 전에 충전해야 하며, 대기 중에서는 사용할 수 없습니다. 또한, 이 연료의 생산 및 유통 비용도 매우 높은 편입니다.