로켓 발사할 때 고체연료와 액체연료는 어떤 장단점이 있나요?
혹시 액체보다 고체연료가 더 상위기술인지 잘 모르겠어요. 북한에서 요즘 고체 로켓이다, 액체 로켓이다 하면서 발사를 자주 하길래 혹시 둘의 장/단점을 아시는 분은 공유 부탁드려요.
3개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
고체연료의 장점은 간단한 설계로 제작이 용이하다는 것입니다. 또한, 저장 및 운반이 용이하며 안전합니다. 또한, 고체연료는 액체연료에 비해 높은 추진력을 발휘하며, 작동이 간단하고 빠릅니다.
하지만 고체연료의 단점은 연소가 시작되면 중지할 수 없다는 것입니다. 따라서, 발사 시점에서의 조정이 어렵고 연료가 모두 소비될 때까지 작동해야 합니다. 또한, 고체연료의 연소가 불완전할 경우 연소 생성물이 많이 발생할 수 있습니다.
액체연료의 장점은 연소 조절이 가능하다는 것입니다. 따라서, 로켓 발사 시점에서의 조정이 용이하며, 연료 소비량과 추진력을 제어할 수 있습니다. 또한, 액체연료의 연소가 상대적으로 완전하기 때문에, 연소 생성물이 적습니다.
하지만 액체연료는 제작과 운반이 어렵고, 안전 문제가 있을 수 있습니다. 또한, 고체연료에 비해 추진력이 낮으며, 작동이 복잡하고 느립니다. 또한, 연료의 저장 및 유지에 대한 기술적인 문제가 있습니다.
고체연료와 액체연료는 로켓 발사 시 사용되는 두 가지 주요 연료입니다. 각각의 장단점을 살펴보면 다음과 같습니다.
고체연료:
간단한 구조로 제작이 가능하고, 안정성이 높아 비용이 저렴합니다.
탑재 중인 시점에서 연료가 이미 고체로 형성되어 있어 유동성 문제가 없습니다.
단점으로는 연소속도를 조절하기가 어려워 부작용이 발생할 가능성이 있으며, 연료가 이미 고체로 형성되어 있어 재사용이 어렵습니다.
액체연료:
연소속도를 쉽게 조절할 수 있으며, 재사용이 가능합니다.
단점으로는 안정성 문제와 유동성 문제가 있습니다. 연료와 산화제가 섞이기 전에 분리된 상태로 운반되어야 하기 때문에 복잡한 구조와 복잡한 운반시스템이 필요합니다. 또한 연료와 산화제가 섞이기 전까지 즉각적인 발사가 어렵습니다.
따라서 두 연료는 각각의 장단점이 있어 상황에 따라 선택됩니다. 대부분의 로켓은 액체연료와 고체연료를 혼합하여 사용하거나, 다단 로켓에서는 고체연료로 시작하여 나중에 액체연료로 전환하는 것이 보통입니다.
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
우선 우리나라의 우주발사체인 누리호는 액체연료를 사용합니다.
액체연료는 케로신, 액체산소 등을 이용한 연료입니다. 그래서 발사 이전에 미리 연료를 넣어 놓고 발사 시간을 맞춰야하는 불편함이 있습니다.
고체연료는 금속 알루미늄 분말, 마그네슘 분말, 과염소산 암모늄, 질산 암모늄 등을 이용한 연료입니다.
이런 재료들을 쓰는 이유는 산소 분자가 많이 포함되어 있기 때문입니다.