우주로 날아오른 누리호, ICBM과 어떻게 다를까

 
 
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한국형 최초 우주발사체 '누리호'(KSLV-Ⅱ)'가 지난 21일 발사에 성공하면서 한국이 ICBM 기술을 확보했다는 평가가 나온다. 사진은 누리호가 이날 전남 고흥군 나로우주센터에서 발사되고 있는 모습. /사진=뉴스1
한국형 발사체 누리호가 지난 21일 우여곡절 끝에 우주로 날아올랐다. 이번 발사 성공으로 한국 우주 산업의 쾌거라는 평가가 나오는 동시에 대륙간 탄도 미사일(ICBM) 기술을 사실상 확보했다는 평가도 나온다. 누리호가 ICBM과 발사 원리 측면에서 상당히 유사하기 때문이다. 하지만 누리호와 ICBM은 분명한 차이가 있다.

누리호와 ICBM은 발사 시 작용하는 물리적 원리가 동일하다. 영국의 물리학자 아이작 뉴턴의 '작용-반작용 법칙'이 발사 과정에 작용한다. 해당 법칙은 한 물체에 힘(작용)을 가하면 힘을 받은 물체가 그 힘을 작용한 물체에 크기는 같지만 방향은 반대인 힘을 돌려주는(반작용) 원리다. 로켓은 지구 중력을 극복하면서 하늘로 올라가야 하는데 이때 추진력이 엔진에서 나오는 고온·고압 연소가스의 반작용이다.

또 하나는 '운동량 보존의 법칙'이다. 물체의 질량과 속도를 곱한 값이 운동량인데 외부 힘이 작용하지 않으면 운동량은 항상 일정하다는 원리다. 이를 로켓에 적용하면 추진제 탱크에서 나오는 연소가스 힘만큼 그 반대로 추진력이 작용한다면 의미다. '로켓의 속도와 로켓 무게를 곱한 값'이 '추진 기체 뒤로 분사되는 속도와 추진 기체 무게를 곱한 값'과 같다. 과학자들은 이 같은 원리에 중력, 원심력 등을 감안해 발사체가 날아갈 때 필요한 연료를 계산하는 '로켓 방정식'을 고안했다.


발사체인 누리호와 ICBM은 발사 목적 달라… 차이점 분명


북한 ICBM '화성-17형'이 지난 5월 조선인민혁명군 창건 90주년 경축 열병식에서 모습을 드러냈다. /사진=뉴스1
차이점도 분명하다. 누리호는 위성을 우주 궤도에 갖다 놓기 위해 제작됐지만 ICBM은 탄두를 원거리 표적에 명중시키기 위해 군사적 목적으로 쓰이는 무기다. 누리호 같은 발사체는 위성모사체(모형 위성)를 실고 올라간다. 하지만 ICBM은 핵탄두 같은 대량살상무기를 탑재해 현존하는 최강 전략 무기다.

발사 목적 자체가 다른 만큼 여러 차이점이 존재한다. 누리호는 액체연료를 사용하지만 ICBM은 고체연료를 사용한다. 이유는 고체연료의 특성상 군사적 활용도가 높기 때문이다. 추진력은 액체연료보다 낮지만 연료가 발사체에 항상 저장돼 있어 연료 주입 시간이 짧다. 때문에 이동이 용이하고 빠른 발사가 가능하다.

액체연료는 추진력이 강해 멀리까지 날아갈 수 있다. 여기에 발사 준비 시 연료와 산화제 주입량을 조절할 수 있어 추진력을 통제할 수 있다. 하지만 배관이나 밸브 등 구조가 복잡해 제작 난이도가 높고 발사 전 연료 주입 시간이 많이 소요돼 긴급한 작전 수행이 요구되는 군사용으로 부적합하다.

발사 방향과 궤도도 다르다. ICBM은 다른 국가를 타격하기 위해 지구 안에서 멀리 날아가는 데 성패가 달렸다. 반면 누리호는 우주 궤도에 진입해야 하는 게 중요하다. ICBM은 발사 후 각도를 23도 정도 기울여 포물선을 그리며 타격 지점에 도달한다. 우주발사체는 수직으로 올라가다 우주 임무 궤도 부근에서 수평에 가까워진다.


 

양진원
양진원 newsmans12@mt.co.kr

안녕하세요 양진원 기자입니다. 많은 제보 바랍니다.

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