한국항공우주연구원

쥴 베른(Jules Verne)이 19세기에 사람을 우주로 발사하는데 이용될 수 있는 거대한 대포에 관한 이야기를 썼을 때, 이것이 실현되리라고는 아무도 기대하지 않았다. 그런데 이제 물리학자 존 헌터(John Hunter)가 화물을 궤도로 올려놓는데 드는 비용을 절감시킬 수 있는 그러한 대포의 디자인을 개략적으로 설명했다.

이 대포는 헌터가 1990년대에 로렌스 리버무어 국립연구소(Lawrence Livermore National Laboratory : LLNL)에 있을 때 제작을 도왔던 작은 장치를 기반으로 한다. 포신의 길이가 47미터인 그 장치는 압축 수소가스를 사용하여 몇 킬로그램 무게의 발사체를 초당 최고 3킬로미터의 속도로 발사했다. 이번에 헌터는 좀 더 강력한 대포를 만들기 위해 LLNL의 퇴직과학자 2명과 함께 샌디에이고(San Diego)에 퀵론치(Quicklaunch)라는 회사를 설립했다. 지난주 보스턴(Boston)에서 열린 우주투자회의(Space Investment Summit)에서 헌터는 1.1킬로미터 길이의 대포 디자인을 설명했다. 그는 이 대포가 450킬로그램의 화물을 초당 6킬로미터 속도로 발사할 수 있을 것이라고 말한다. 그 뒤에는 작은 로켓엔진이 발사체를 저궤도로 올려놓을 것이다.

이 대포의 엄청난 중력 때문에 분명 사람은 사망할 것이고 일반적인 위성은 파괴되겠지만, 로켓연료처럼 견고한 화물은 올릴 수 있을 것이다. 연료를 우주로 수송하는 저렴한 방법을 발견한다면 국제우주정거장을 궤도에 유지시키는 비용이 낮아질 것이며, 미래에는 화성으로의 유인비행을 지원하는데 필요해질지도 모른다. 이 대포의 제작에는 5억 달러의 비용이 들겠지만, 개별적인 발사비용은 현재의 방식들보다 더 낮을 것이라고 헌터는 말한다. “그 어떤 방식들보다도 최소한 10배 정도는 더 저렴할 것이라고 우리는 생각한다.”라고 그는 말한다. 전직 우주비행사이자 애드아스트라로켓컴퍼니(Ad Astra Rocket Company)의 물리학자인 프랭클린 창-디아즈(Franklin Chang-Diaz)는 발사대포가 대기가 없는 달에 더 적합할 것이라고 말한다. “달에서는 항력이나 가열 또는 그 비슷한 것은 아무것도 걱정할 필요가 없다.”라고 그는 말한다.

지구의 대기를 통과할 때 발사체가 느려질 것이라는 점은 헌터도 인정한다. "그러나 코끝이 뾰족한 발사체에서는 항력이 최소가 되므로, 속도는 초당 겨우 0.5킬로미터만 느려질 것이다. 또한 대기를 고속으로 통과하기 때문에 생기는 열은 ‘용접공의 토치램프’와 같다. 하지만, 그러한 열의 수명은 비교적 짧을 것이며, 발사체는 100초 내로 대기를 벗어날 것이다. 몇 층의 외피가 불타 없어지는 것을 견딜 수 있도록 발사체를 설계한다면 이러한 문제는 극복될 것이다."라고 헌터는 말한다.

출처 : http://mirian.kisti.re.kr/gtb_trend/class_gtb/class_gtb_v.jsp

원문 : http://www.newscientist.com/article/dn17931-blasted-into-space-from-a-giant-air-gun.html