Re:└ [와우! 과학] 하늘서 인공위성 쏘는 美초음속 우주선 나온다 / 그것이 알고 싶다

[renew]

DARPA의 비즈니스 제트기만한 XS-1은 외형이 작은 우주왕복선을 닮았지만 기체 위에 작은 로켓 하나를 짊어지고 있다.
지상에서의 발사는 활주로가 아닌 수직으로 이루어지며 일정 궤도에 오르면 작은 로켓이 분리돼 점화된다.
이어 로켓은 자체의 추진력으로 지구 저궤도에 오르고, 목표 지점에 이르면 안에 실린 인공위성을 내려놓는다.
로켓은 1회용이지만 가장 비싼 기체는 다시 지구로 귀환해 일반 여객기처럼 활주로를 통해 내려앉는다.
다만 XS-1은 최대 1360kg의 인공위성 적재와 지구 저궤도까지만 운송이 가능하지만 1회당 발사비용은 파격적 수준.
한 번 발사 비용은 500만 달러(약 56억원) 미만

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제가 항공기 이착륙 기술을 연구하면서, 로켓에도 이착륙 기술의 적용이 가능하겠다는 생각을 하게된 이유는 순항고도 도달의 목적을 근원적으로 고민하던 과정에서 나왔습니다.

일반 여객기가 장거리 비행(일반적으로 약 1시간 20~30분 이상의 비행)을 할 경우에는 순항고도를 대략 39,000 Feet (약 12Km) 정도까지 상승하게 되는데, 그 이유는 아시다시피 공기밀도가 낮은 고도로 비행해야 연료 효율이 높아지기 때문입니다.

그런데 이 고도까지 상승하려면 약 100Km 이상의 거리를 비행하여야 합니다.

승객의 안전(건강적 관점) 문제와 비행기의 추중비(추력대 중량비) 문제, 그리고 연료의 급격한 소모 문제만 아니라면 굳이 약 100Km 이상 구간을 상승 비행을 할 필요가 없을 것입니다.

상승각을 70~80도로 하여 최단 시간에 순항고도에 도달시키면 될 것입니다.

로켓은 약간 다릅니다.

최단 시간에 대기권을 탈출시키는쪽이 보다  유리합니다.

중량이 중량 증가를 부르는(Snow Effect) 수직발사 방식의 로켓을 수직 발사시키는 이유는 공기라는 매질을 최단거리로 통과시키기 위한 목적입니다.

공기라는 매질은 힘에 대한 반작용이 물보다도 미약해서, 공기사다리는 최대한 적게 밟는게 힘을 덜 쓰는 방법이고 그래서 대기권 탈출 최단거리로 수직발사 하는 것인데, 그러다보니 제트엔진으로도 가능한 대기권(정확히는 대략 20km 고도까지의 대류권) 구간마저 산화제를 사용하여 통과하는데 이과정에서의 중량적 부담을 가중시키게 되는 것입니다.

로켓은 공기가 없는 상태에서도 연료를 태워야 해서 공기를 흡입해서 연료를 태우는 비행기 엔진보다 효율이 낮을 수밖에 없습니다.

모든 비행체의 초기 운동에너지와 위치에너지는 0 이어서 수직, 수평방향을 막론하고 가속을 하기 위해서는 막대한 에너지가 필요한데, 저의 방식에서는 비행체 자체가 가진 에너지(항공유 또는 로켓용 액체 연료)를 소모시키는 초기 가속을,,, 이착륙시스템이라는 장치를 통한 외력(전기를 이용한 모터의 회전력)으로 가속시키자는 것이 제 기술의 핵심이며, 이는 현존 기술로 충분히 구현 가능합니다.

또한 수평 방향 이륙보다는 수직에 가깝도록 이륙(injection)시키므로서 에너지적인 잇점을 최대한 얻자는 것이 목적인데, 저의 이착륙시스템의 이륙 방법인 수평 방식에서 일부 변형된 방법을 통하여 보다 수직에 가까운 자세로 이륙시킬 수 있는 방법을 제시할 수 있다는 것이 저의 생각입니다.

또한 수직 발사 방식 로켓의 경우 초기 방향 전환(미세한 각도 조정) 등에 별도의 방향 전환용 소형 부스터 등을 여러개 사용하지만, 항공기 방식에서는 항공기의 날개 제어를 통하여 보다 용이하게 할 수 있습니다.

이렇게 하므로서 얻을 수 있는 초기 중량적 어려움의 상당 부분을 해소할 수 있기 때문입니다.

기사 내용을 자세히 뜯어보면. 이번에 DARPA가 개발을 추진 중인 XS-1은 비즈니스 제트기만한 크기입니다.

외형이 작은 우주왕복선을 닮았지만 기체 위에 작은 로켓 하나를 짊어지고 있을 뿐입니다.

지상에서의 발사는 활주로가 아닌 수직으로 이루어지며 일정 궤도에 오르면 작은 로켓이 분리돼 점화된다고 합니다.

그리고 기사에서는 언급이 없지만, 아마도 무인 조종으로 생각됩니다.

이 방식과 제가 생각하는 방식과의 차이점은 운동에너지가 0인 상태에서 수직발사시키는 부분과 랜딩장치의 유무입니다.

즉, 저의 방식에서도 수직(에 가까운 고각으로)발사를 실행합니다만, 이착륙시스템에 의하여 초기 가속이 완료되어 대략 800Km/Hr 정도의 속도로 증강 가속하여 초기 발사(이륙)시킴으로서  초기 발사 시의 탑재 연료 중량을 대폭 줄일 수 있고, 아울러 랜딩 장치를 제거시킴에 따라 항공기의 자중을 줄이므로서 전체 초기 이륙 중량이 줄어들게 되는 장점으로 인하여 대기권 내에서의 중력을 보다 쉽게 극복할 수 있기 때문입니다.

800Km/Hr 정도의 속도로 가속 후, 초기 발사된다는 것은 물리적으로 대단한 의미를 가집니다.(음속에 근접하는 속도까지 가속, Ejection되면 음속까지의 추가 가속에 필요한 에너지가 일반 로켓 발사 방식 대비 매우 작아지기 때문입니다)

외력(전동 모터)에 의하여(실제로는 제트 엔진도 동시에 가동함) 가속되기 때문에 비행체 자체의 연료적 손실이 없이 고속으로 지상을 이탈시키면 추가 증속구간이 상대적으로 작기 때문에 항공기 질량을 그만큼 더 줄일 수 있는 잇점이 발생하게 됩니다. 

나로호의 경우 발사 후 약 228초에 1단과 2단을 분리합니다.

로켓 분야의 전문가는 못되기에 정확한 1단 로켓의 분리 고도를  알지는 못하지만 자료에 따르면 대략 177Km 고도에서 1단 로켓을 분리(나로호의 경우)시키게 됩니다. 

이 말의 의미는 대기권 이탈을 위하여 대기권에서 1단 로켓이 가지는 질량(중량)의 상당 부분이 필요하게 된다는 뜻입니다.

바꾸어 말하면 대기권(정확히는 대략 20km 고도까지의 대류권) 내부의 한계고도까지는 일반 항공기 형태의 비행체가 상승하도록 하여주면 기존의 로켓 발사체의 1단 로켓 중량이 획기적으로 줄어들 수 있다는 의미이겠지요. 

실제로 나로호의 경우 100Kg 중량의 위성을 저궤도인 근지점 300㎞~원지점1500㎞의 타원 궤도에 올리는데 추진체 중량이 약 130톤이며, 이중 1단 로켓의 중량이 약 120톤, 2단(고체 킥모터)단 로켓의 중량이 8톤급임을 보더라도 1단 로켓의 중량 비중이 얼마나 큰지를 알 수 있습니다.

DARPA에서 계획중인 XS-1의 위성체 탑재 중량은 최대 1360kg으로 나옵니다.

나로호 대비 약 13.6배의 탑재 중량입니다.

이 질량과 최종 궤도 진입에 필요한 소형 로켓을 비즈니스 제트기 정도 크기의 비행기에  탑재가 가능하다는 것입니다.

이 말을 역으로 해석한다면, 초기 출발 속도 약 800Km/Hr(가정 속도임)로 (수직에 가까운) 이륙을 시켰을때의 연료탑재량 절감 중량(여기에서 연료 비용은 의미가 거의 없슴)과 랜딩장치의 제거에 따른 중량 절감분(랜딩장치 무게와 탑재 연료량이 작아지면 날개면적도 비례적으로 줄어들게 됩니다) 등, 종합 절감 중량이 DARPA가 제시하는 동일 기종의 항공기로 그만큼의 탑재 중량을 더 키울 수 있다는 의미가 될 것입니다.

추정치이긴 하지만 같은 조건에서 최소 2톤 이상의 위성체를 저궤도에 진입시킬 수 있게 될 것입니다.

위성체를 우주 진입시키는데 소요되는 KG당 비용은 상상을 초월할 정도로 고가입니다.

바로 위의 나로호 발사 비용을 미루어 보아도 짐작이 가실 것입니다.

물론 나로호의 경우는 발사체 기술 확보의 목적이 크기 때문에 KG당 비용은 의미가 별로 없습니다.

참고로 유럽의 아리안 로켓의 경우는 발사 회당 1억7000만달러(1990억원) 정도입니다(동시에 2개 위성을 실어 쏘아 올리는 대형 로켓인 특성으로 인하여 단순 비교는 곤란합니다)

이미 스페이스 X나 DARPA 방식 등은 우리가 선택하기에는 현실적으로 경쟁력이 없습니다.

또한 아리안 로켓 등 기존 방식의 발사로는 경쟁력이 점차 떨어질 수밖에 없습니다.

우리만의 독창적인 방식을 창출해낼 수 있다면, 짧은 시간 이내에 국제 위성 발사 시장에서 확실한 주도권을 쥘 수도 있습니다.

쫒아가는 방식의 한계는 각종 기술분야, 산업분야에서 이미 증명되었습니다.

남들이 선택하지 못하는 방식, 하지 못하는 방식의 기술만이 미래를 약속할 수 있을 것입니다.

더우기 발사체 기술에서 1단 로켓의 기술 비중이 대략 80% 정도라고들 평가하는 점을 감안한다면 굳이 1단 로켓을 사용하는 방식의 위성 발사체 기술을 고집할 이유는 없을 것입니다.

1단 로켓이 약 300기압을 견뎌야 하는데 현재 우리 기술로는 약 70기압 정도밖에 못 견디는 것으로 알려져 있을만큼 1단 로켓의 기술적 비중이 매우 높다고 합니다.

자료에 따르면, 나로호는 이륙후 약 20초간 거의 수직으로 비행하며 약 900미터 상공까지 치솟은 후 남쪽방향으로 비행하기 위해 발사체를 기울이는 Kick-Turn을 합니다.

그리고 음속 돌파는 약 7.4Km 고도에서 이루어진다고합니다.

상기 표현의 의미는 발사 후 약 20초간 상승하는 높이가 1단 로켓의 분리 지점인 177Km 고도와 비교 시 매우 작은 상승 높이임을 알 수 있을 것입니다.

시간적 개념으로 살펴보더라도 1단 로켓 전체 연소시간인 약 228초의 9% 정도인 시간동안 분리 지점 고도의 1/177도 되지 않는 작은 상승밖에 못할 정도로 초기 가속에 엄청남 에너지를 소모함을 아실 수 있습니다.

대기권 내에서 중력은 일반적으로 1,000미터 상승시미다 약 0.03배 감소되는 것으로 알려져 있습니다.

20Km 상공(고도)을 기준으로 단순 대입시킨다면 중력이 0.6 정도 작아진다는 결론이 될 것입니다.

지표면에서 보다 약 40% 정도의 중력만 작용하므로 이론적으로는 이 고도에서 로켓을 발사하는 경우라면, 즉, 음속을 돌파한 상승 도중 로켓 점화를 시켜서 분리시킨다면 매우 작은 중량의 1단 로켓만 필요할 것입니다.

단순 계산으로 나로호 기준 1단 발사체 중량 약 120톤(?)의 40%인 48톤 이하(왜냐하면 가속이 충분히 이루어진 상태이므로) 정도의 1단 로켓 중량만이 필요로 할 것입니다.

실제 로켓 중량을 산출하기 위하여는 매우 복잡한 과정을 거쳐야 하기 때문에 상기 48톤 수치는 개념만 제시하기 위한 것임을 말씀 드립니다.

상기 줄 그은 부분은 확인 결과 사실과 다름이 확인 되었습니다.

자세한 설명은 시간이 되는대로 올려 드리겠습니다.

상기 표현보다는 중력 감소 비율이 훨씬 작습니다.

그럼에도 불구하고, 초기 중량(가장 무거운 상태)과 운동 에너지가 0인 상태에서의 Ejection에 따라 일반 Jet Engine 항공기의 최대 상승 고도인 약 17~19Km 고도까지는 Jet 엔진(애프터 버너 사용)에 의존한 고도 상승으로, 이후 (공기 희박 구간 진입후) 가능한 고도까지도 항공기에 탑재한 액화산소를 이용하여 Jet Engine에 의한 고도 상승을 계속 시행하고, 이후 (나로호의 경우를 가정하여 표현하면) 177Km 고도까지는 항공기의 동체 또는 날개에 부착한 로켓에 의한 고도 상승으로 위성체를 궤도에 진입 시키는 방식으로 실행할 경우, 기존 방식의 1단에 해당하는 로켓의 중량을 (추정치 입니다만) 대략 30% 이상 줄일 수 있을 것으로 예상되며, 2단 로켓 분리 이후 비행체는 무인 조종에 의하여 지상으로 안전하게 회수되는 점에서 DARPA 방식이나 엘론 머스크 등의 1단 로켓 회수 방식보다 매우 저렴한 비용의 로켓 발사가 가능할 것으로 판단되며, 특히 대형 발사체일수록 초기 중량을 대폭 줄일 수 있는 장점도 얻을 수 있을 것으로 생각합니다.

참고 : 일반적으로 지구와 우주 공간의 경계는 고도 100킬로미터부터라고 알려져 있습니다.

이 경계가 되는 지점을 ‘카르만 라인(Karman line)’이라고 합니다. 

카르만 라인, 즉 고도 100킬로미터를 기준으로 크게 지구 대기권과 우주 공간으로 구분됩니다.

비행기 자체를 고도 20Km 이상으로 올릴 수도 있습니다만, 우선 제트 엔진의 가동이 충분히 가능한 고도만을 기준으로 말씀 드린 것입니다.(20km 고도 이상에서도 제트 엔진을 가동시키기 위하여는 별도의 산소탱크가 필요함)

어쨋건 비행기의 동체 위에 로켓을 탑재하여 고공에서 발사하는 방식이 비용적으로 유리하다는 점은 여러 사례나, 앞의 예에서 알수 있을 것이고, 지상 이륙 탈출 속도를 최대화함과 동시에 항공기 동체 중량을 최소화하여 탑재 항공유 중량을 최소화하여 이륙시키되, 제트 엔진에 애프터 버너 부착 및 필요 시 항공기의 동체나 날개에 제트 엔진 이외의 고정식(또는 탈착 가능한) 로켓을 부착하여 공기 희박 구간에서 가속에 사용하면 항공기 지상 착륙 이후 로켓 재사용에도 매우 용이하게 될 것입니다.

저의 결론은 대류권 (20km 고도) 내에서는 제트 엔진 방식의 항공엔진이 무조건 유리합니다.

로켓 엔진은 산화제가 필요하지만 항공기 엔진은 산화제가 필요 없기 때문입니다.

최근 자칭 물리학 교수라는 분이 저의 기술을 비하한 이유중의 하나가 이륙 시 이착륙시스템의 구동 동력을 (아마도) 항공기의 엔진으로부터 얻어야 하는 것으로 오해하였기 때문인 것으로 판단됩니다.

그리고 이착륙 동영상에서는 볼 수 없는 수직 방향(에 가까운) 이륙방식에 대하여는 생각을 하지 못한 상태의 판단으로 보입니다.

[사설 : 착륙장치가 제거된 항공기를 연구하는 대부분의 시간 동안 증강 가속 이륙의 효과를 알지 못하였습니다.

단지, 랜딩장치 제거에 따른 중량 감소 효과쪽에만 관심이 컸었기 때문인 듯 싶습니다.

제가 이 공간에서 로켓 발사 과정이건 항공기 이륙 과정이건 관계없이 증강 가속 이륙의 효과를 강조하는 이유가 지금까지 항공, 우주 분야의 기술 연구자들이 증강 가속 이륙의 효과에 대하여 심각한 고민을 해보신 분들이 없기때문으로 생각합니다.

증강 가속 이륙(발사)의 효과는 여러분의 생각보다도 훨씬 크게 나타납니다]

이 글을 읽으시는 분들은 충분히 공감하시겠지만, 이착륙시스템을 통한 이륙 가속에서는 항공기(또는 로켓)의 연료를 소모할 필요가 없습니다.(물론 연료 소모가 0라는 의미는 아닙니다)

지상을 이탈하는 순간 800Km/Hr의 출발속도가 확보된다는 것은 일반 항공기의 이륙 시 순항고도에 도달하는데 필요한 연료량을 (거의) 절반정도 줄이는 효과와 같은 개념이기 때문입니다.

바로 증강 가속 이륙의 효과에 따른 결과입니다.

물론 제가 제시하는 800Km/Hr의 출발속도는 현재로서는 희망 속도입니다.

이착륙시스템이 비행체의 동하중과 관성을 버텨줄 수 있다는 전제하에 말씀 드리는 이탈 속도입니다.

제가 기술한 내용 중 사실과 다른 수치 부분이 발견되시면 댓글에 알려주시면 고맙겠습니다.

저도 자료 조사를 통하여 올린 것이다 보니 틀린 부분이 있을 수 있습니다.

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이렇게 초등학생도 이해할 수 있을 정도로 쉽게 풀어서 정리하여 드리는데도 씹는분이 계시려나???

그것이 알고 싶다!!!!

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아래 글은 댓글에 올린 내용을 약간의 편집하여 다시 본문에 올리는 것입니다.

의미가 있는 표현으로 생각되어져서....

그리고 언제일지는 모르나 써먹을 때가 있을듯해서....

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로켓이건 항공기이건...

원래 불안정한 상태에서의 제어가 가장 어렵습니다.
발사직후가 가장 불안정한 상태입니다.
고공에서의 단분리는 훨씬 안정된 상태에서 실행되기때문에 프로그램의 근본적 오류가 아니고서는 실패할 가능성이 훨씬 작습니다.
발사 직후가 portencial energy와 dynamic energy가 아직 매우 작기 때문입니다.

항공기의 경우를 보더라도 사고발생의 대부분이 이착륙 과정에서 발생하는데, 이착륙 행위가 가장 낮은 속도 구간에서 실행되므로 에너지 준위가 낮기때문에 돌발적인 상황(예:돌발적인 측풍)에 대한 신속한 대응 제어가 쉽지 않기 때문입니다.
특히 착륙 사고는 에너지를 점차 줄여가는 과정에서 일어나기 때문에 이륙 시 보다 사고 발생 비율이 높게 나타납니다.
그럼에도 항공기에 발사체를 태우는 방식이 더 낫다고 보는 이유는 항공기의 초기 가속이 지상에서 충분히 이루어진 이후 지상을 이탈하기 때문에 날개가 없으며 발사 초기의 위치 및 운동에너지가 0인 로켓보다는 안정적 제어가 가능하며, 이미 수많은 운항 경험에서 날개 방식의 안정적 이륙 제어가 훨씬 용이함이 입증된 기술이기 때문입니다.

스페이스 X처럼 발사체를 회수하는 방식이 아닌 기존의 로켓 발사 방식의 경우는 착륙에 대한 부담이 없기에 이륙 제어만 제대로 실행되면 목적을 성공적으로 달성하는 것이 될것인데, 전체 발사 비용을 줄이기 위해 기술적 경쟁을 하다보니 발사체 회수 기술이 필요하게 된것일뿐이고, 항공기 탑재 방식은 보다 안정적이면서도 저렴하기 때문으로 예상되기에 DARPA에서 시도하는 것이겠지요..
제가 생각하는 발사 방식도 기본 원리는 DARPA 방식과 동일합니다.
다만 초기 이륙(발사) 중량을 DARPA 방식보다 더 줄일 수 있다는 점과 지상 이탈 속도만 다를뿐 입니다.

즉, 경제성이 가장 중요한 이슈인 이 시대의 위성 발사 시장 트렌드에 부합하는 방식이라는 것 뿐입니다.

"로켓을 지상발사 하는 것보다는 대기권 상층부까지 운반하여 발사하면 지구괘도까지 짧은거리를 움직이니 경제적이다..." 라고 이해하신 분들이 계시다면.....

전혀 아니라고는 말못하지만, 300km~1500km 궤도까지의 거리에 비교한다면(또는 1단 로켓의 분리 고도인 177km에 비교한다면) 20km 정도의 고도는 거리 개념으로는 큰 의미가 없을 것입니다.

중력이 크게 작용하는 초기 약 20km 구간이 비록 거리는 짧지만, 발사체를 올리는데 막대한 에너지(즉, 발사체 중량)가 소요되기 때문입니다.

(나로호 1단 로켓의 경우) 초기 약 20초간의 1단 로켓 연소로 약 900미터 밖에 못 올라가는 것이 더 큰 이유입니다.

추정이지만, 발사 초기 약 20초간의 연소 후 순간 속도는 300Km/Hr을 넘지 않을 것입니다. (아마도 200Km/Hr 에도 못미칠 것으로 예상합니다)

뒤집어서 표현하면, 약 800Km/Hr까지 도달하는데 최소 30초 이상, 수십초의 연소가 필요할 것입니다.

DARPA 방식의 Ejection으로 약 800Km/Hr까지 도달하는데는 당연히 보다 많은 시간이 필요하고, 동시에 800Km/Hr까지 도달 상당분의 연료를 더 적재하여야 하기 때문에 저의 방식이 보다 경제적이며, 빠른 우주 공간으로의 위성 진입을 가능하게 하는 것입니다.  

즉, (나로호) 발사체 중량을 연소시간으로 나누면 초당 약 0.53톤 정도인데, 이중 연료의 중량이 많은 부분을 차지할 것이며, 연소 속도(즉, 추력)은 균일하므로 발사 초기에 단위 거리(고도)를 상승하는데 그만큼 많은 연료 중량을 소모하기 때문에 비경제적이라고 말씀 드리는 것입니다.

그만큼 큰 1단 발사체 연료 탱크 체적이 필요하기 때문에 중량 증가가 필연적일 수밖에 없습니다.

[리오넬]

리뉴님!
인공위성을 지구괘도에 올려놓기 위해서
로켓을 지상발사 하는 것보다는 대기권 상층부까지 운반하여 발사하면 지구괘도까지 짧은거리를 움직이니 경제적이다... 라는 정도로 이해했습니다.

여기서 의문 하나
<제가 로켓의 조종에 대해 잘 모르기에 드는 의문인데~~> 인공위성 발사장인 통상의 우주센터에서 지상발사시 발사 및 로켓의 자세조종과
대기권 상층부에서 비행운반선상에서의 발사 및 로켓의 자세조종과 그 난이도에서 성공확률이 현저히 낮아지지 않을까 하는
우려가듭니다.
고견 부탁합니다 ^^*

[renew]

지금 바로 답 댓글 못드릴 상황입니다.
이해 부탁드리며 가능하면 내일중 답변 드리겠습니다.
한 마디로 전혀 문제 없습니다.

[renew]

현재도 로켓의 제어는 중앙 통제실에서 소프트웨어를 통하여 제어합니다.
또한 대기권 구간에서의 제어는 항공기의 날개 제어를 이용하는쪽이 훨씬 용이합니다.
제어는 이 시대에 있어서 보편적 기술일뿐입니다.
현재도 제어 분야를 담당하고 있는 입장이기에 말씀 드릴수 있습니다.
물론 소프트웨어 프로그램이 잘못된다면 발사 실패도 따를 것입니다.
방향 조절용 부스터에의한 방향 및 자세 제어보다 항공기의 날개 제어가 오히려 쉽습니다.

[renew]

발제글에서도 말씀 드린바와 같이 1단 로켓의 제어 기술이 전체 로켓 발사 기술의 약 80%를 차지할만큼 어려운데, 굳이 1단 로켓의 제어 기술로 발사시킬 이유도 필요도 없지 않겠습니까?
물론 대기권 고고도에서도 제어가 아주 쉽다는 의미는 아닙니다만, 지상에서 발사하는것 보다는 훨씬 쉽기에 말씀 드리는 것입니다.
왜냐하면 고공에서는 이미 로켓에 가속이 붙은 상황이므로 제어가 훨씬 용이하기 때문입니다.
한마디로 고공에서는 발사체가 떨어질 확률이 휠씬 줄어들기 때문입니다.
아는것도 없는 부족한 놈이 답글을 드리는데...
두렵기도 합니다.
진짜 로켓 전문가가 바라본다면 renew의 기술적 의견을 뻥이라고 할수도 있으니까요

[renew]

제가 항공기나 로켓 분야에서는 정통이 아닌 사이비 출신이기 때문입니다.
그래서 항상 댓글에 "아님 말고~~"를 다는지도 모르겠습니다.
여하튼 이 공간에서만큼은 항상 제편 (?)이 되어주심을 느끼기에 힘이 나고, 제가 올리는 글을 포함하여 댓글을 달때도 편한 마음 상태로 글을 올릴수 있는것 같습니다.
진심으로 고맙습니다.

[renew]

괘도가 아니고 궤도입니다...

[renew]

하나만 더 덧붙이겠습니다.
원래 불안정한 상태에서의 제어가 가장 어렵습니다.
발사직후가 가장 불안정한 상태입니다.
고공에서의 단분리는 훨씬 안정된 상태에서 실행되기때문에 프로그램의 근본적 오류가 아니고서는 실패할 가능성이 훨씬 작습니다.
발사 직후가 portencial energy와 dynamic energy가 아직 매우 작기 때문입니다.

능력도 없는 놈이 너무 과도하게 썰 풀었나??
여하튼 감사 + 지~~~~송!!

[renew]

항공기의 경우를 보더라도 사고발생의 대부분이 이착륙 과정에서 발생하는데, 이착륙 행위가 가장 낮은 속도 구간에서 실행되므로 에너지 준위가 낮기때문에 돌발적인 상황(예:돌발적인 측풍)에 대한 신속한 대응 제어가 쉽지 않기 때문입니다.
특히 착륙 사고는 에너지를 점차 줄여가는 과정에서 일어나기 때문에 이륙 시 보다 사고 발생 비율이 높게 나타납니다.
그럼에도 항공기에 발사체를 태우는 방식이 더 낫다고 보는 이유는 항공기의 초기 가속이 지상에서 충분히 이루어진 이후 지상을 이탈하기 때문에 날개가 없으며 발사 초기의 위치 및 운동에너지가 0인 로켓보다는 안정적 제어가 가능하며, 이미 수많은 운항 경험에서 날개 방

[renew]

식의 안정적 이륙 제어가 훨씬 용이함이 입증된 기술이기 때문입니다.
스페이스 X처럼 발사체를 회수하는 방식이 아닌 로켓의 경우는 착륙에 대한 부담이 없기에 이륙 제어만 제대로 실행되면 목적을 성공적으로 달성하는 것이 될것인데, 전체 발사 비용을 줄이기 위해 기술적 경쟁을 하다보니 발사체 회수 기술이 필요하게 된것일뿐이고, 항공기 탑재 방식은 보다 안정적이면서도 저렴하기 때문으로 예상되기에 DARPA에서 시도하는 것이겠지요..
제가 생각하는 발사 방식도 기본 원리는 DARPA 방식과 동일합니다.
다만 초기 이륙(발사) 중량을 DARPA 방식보다 더 줄일 수 있다는 점만 다를뿐입니다.

[renew]

즉, 경제성이 가장 중요한 이슈인 이 시대의 위성 발사 시장 트렌드에 부합하는 방식이라는 것 뿐입니다.
물론 현재로서는 이론에 불과하다는 것이 문제점일 뿐이겠지요..

고맙습니다...

[renew]

리오넬님께서.....

"로켓을 지상발사 하는 것보다는 대기권 상층부까지 운반하여 발사하면 지구괘도까지 짧은거리를 움직이니 경제적이다..." 라고 이해한 것으로 적으셨는데.....
전혀 아니라고는 말못하지만, 300km~1500km 궤도까지의 거리에 비교한다면(또는 1단 로켓의 분리 고도인 177km에 비교한다면) 20km 정도의 고도는 거리 개념으로는 큰 의미가 없을 것입니다.

중력이 크게 작용하는 초기 약 20km 구간이 비록 거리는 짧지만, 발사체를 올리는데 막대한 에너지(즉, 발사체 중량)가 소요되기 때문입니다.

(나로호 1단 로켓의 경우) 초기 약 20초간의 1단 로켓 연소로 약 900미터밖에 못 올라가는 것이 더 큰 이유입니다.

[renew]

즉, (나로호) 발사체 중량을 연소시간으로 나누면 초당 약 0.53톤 정도인데, 이중 연료의 중량이 많은 부분을 차지할 것이며, 연소 속도(즉, 추력)은 균일하므로 발사 초기에 단위 거리(고도)를 상승하는데 그만큼 많은 연료 중량을 소모하기 때문에 비경제적이라고 말씀 드리는 것입니다.
그만큼 큰 1단 발사체 연료 탱크 체적이 필요하기 때문에 중량 증가가 필연적일 수밖에 없습니다.

나름 쉽게 설명 드린다고 하였지만, 의도와 다르게 어렵게 설명 드린것이 아닌가 생각되기도 합니다.

저의 답글에 대한 리오넬님의 고견을 듣고 싶습니다.

[리오넬]

리뉴님의 친절한 설명 감사합니다.

연료탱크와 연료를 포함한 로켓전체의 무게로 보면 상당한 차이가 있겠다고 생각됩니다.
다만,
우주센터 등에서 사전 면밀히 준비하고 통제와 제어를 하는것이 성공확률이 높겠다는...
그런 단순한 생각이었습니다.
예를 든다면 자세 똑바로 잡고 쏘는 화살과 말타고 쏘는 화살정도로 ㅎㅎ

[리오넬]

궤도루팡
괘도전차 ㅋㅋ
틀딱은 벗어난 것 같았는데... 특별히 문서작성 때나 타자연습할 때 외에는 틀딱임에 틀림없습니다^^
그나저나
특허 몇개 출원할려는데 여러가지 복잡한 사정으로 진척이 빠르지 않고
착잡합니다.
오늘 밤에는 다시금 특허출원 명세서 작성실무를 공부하고 있습니다.
잘 아는 것같지만....... 늘 새롭고 그렇네요~~
올해는 몇 건 출원하고
그 것을 발판으로 티비방송국에라도 나가볼려고 갖은 상념에 아침 동틀 때에야 눈붙이는... ㅠㅠ

[renew]

틀딱이라는 단어를 발명카페에서 가장 먼저 유통시킨 죄인으로서..
본의 아니게 틀딱이 되어버리신 많은 카페 회원님들께 죄송한 마음입니다.

웃자고 하는 말에 죽자고 덤벼들면 답이없다고 말한 모 유명 방송인의 명언도 있으니, 많은 이해 바랍니다..

특허 출원은..
바로 돈이되는 곳에 써먹을 것이 아니라면 가급적 최대한 늦추어 여건이 최대한 성숙되어 조만간 돈이 되는 시점에 시도하시라는...

이 renew의 약 30년 발명생활 끝에 찾은 해답대로 진행하심이 어떨지...

물론, 리오넬님의 출원 계획에 대한 안티성 의견은 아닙니다..

일반론을 적은것 뿐입니다.

[renew]

하단에 제가 적었던 댓글은 술김에 전동차 안에서 적었던것인데...

그래도 논리적으로는 틀리지 않은듯하고, 또한 향후 써먹을수도 있겠다 싶어서 본문 하단에 다시 추가하여 올리겠습니다.

요즘 직장내 문제로 쬐끔 괴롭다보니...

빛나리님께서는 막걸리 한사발 사주신다는 부름의 말씀도 안하시고해서...

과음끝에 전동차에서 횡설수설하며 일필휘지(?) 갈긴 저의 어설픈 댓글질 이었습니다.

살다보니 어느날...
이런류의 (나의 관심사에 한해서만) 기사 내용을 분석하는 버릇이 생겨 버렸습니다.

그 결과, 거져 주워먹은 아이디어도 여럿 되다보니...

이런 버르장머리는 부려도 괜찮겠다는것이 저의 결론이니, 발명쟁이 여러분께서도

[renew]

한번씩 시도해 보시기를 권합니다..

보시는분들은 어떻게 느끼실지 몰라도 renew로서는 천기누설 하는것이나 진배없는 말씀이니 인적, 물적 손실이 없는 범위에서 renew의 방식대로 한번 따라해 보신다면 좋은 결과가 있을지 누가압니까?

좋은 결과 보시걸랑 막걸리나 한사발 쏘시구요...

아님 말고~~~

[renew]

하나 더...

어떤 분야든...

주류사회로 편입하여야 요즘 유행하는 단어인 비정규직 대접을 받지 않을지니...

죽기 살기로 해당 분야의 아웃사이더 위치에 머무르지 말고 주류사회의 당당한 일원으로 살아가야 시기, 질투로부터 쬐끔은 벗어날수 있다고 생각합니다...

그게 아니면 이병철이 아들(이거니)로 태어나든지...

[renew]

대장님과의 사적 전화통화 등에서만 느낀것은 아니지만.....

소위 "발명쟁이"들이 차~~암 "이기적"이라는 것입니다.

발명카페가 강요에 의하여 운영되는 공간은 아닐 것입니다.

그럼에도 제가 가입한지 약 5년째 되어가는 현재까지도.....

의견글이나 발제글 올리는분들은 한결 같더군요...

물론 의견 글을 올리지 않는다고해서 누군가를 나쁘게 폄하하지도 않고, 더우기 카페 회원수가 그리 많지도 않다보니 더욱 표시가 나서일수도 있다고 생각됩니다.

저 역시 아니라고는 말못하지만,,

소위 단물만 빨아먹고 사는 사람은 되고 싶지 않습니다.

[renew]

그 동안 이 공간에 주옥같은 글을 올려주신 많은분들은 할일이 없어서 장시간의 열정을 이 공간에 쏟아 부은 것은 아닐테니까요.

최소한의 방식으로라도 올린 글에 고마움의 표현을 한다면....
좀더 나은 글을, 좋은 정보를 올리려는 노력을 하지 않을까 생각해 봅니다.

물론 이 공간이 올리는 사람, 감상하는 사람 따로이 구분지어진 공간이 아니라는 점을 모르시는 회원님들은 안계시겠지만....

웃고 사십시다...
그리고 격려도 해주고 사십시다....
단물만 빤다고 나만 부자되는 세상도 아니더군요. 세상은....
격려글 한 구절 적는다고 손해납니까??

힘든 세상....
웃고, 격려하고 사시자구요.....

[renew]

발명쟁이들이 왜 이기적일까 생각해 본 결과, 이런 결론을 얻었습니다.
"피해의식"입니다.
저도 초짜 발명가 시절에 많이 생각하였습니다만, 누가 무형 자산인 나의 아이디어를 훔쳐갈까봐 엄청 신경쓰던 때가 생각납니다.
그런데, 세상은 희안하게도 자기와 큰 연관이 없는 사안에 대하여 그리 큰 신경을 쓰지 않더군요.
심지어 떠먹여 주는 수준까지 저의 기술을 공개한 경우도 있었지만 대부분은 신경조차 안쓰더군요...
"쟁이" 여러분...
쫄지 맙시다.
그리고 쬐끔 대범해집시다.
안훔쳐갑니다.
너무 피해의식에 사로잡혀 살지맙시다.
그래야 큰 돈도 벌수 있습니다(제 생각)