날아다니는 커피포트를 개발중인 회사

현재 지구상에는 많은 우주기업들이 있고, 그중 몇몇은 화물이나 인간을 우주로 보낼 수 있는 수단, 즉 "로켓"을 개발중인 곳도 있습니다.

그 중, 우리는 특이한 로켓을 만들고 있는 회사인 "ARCAspace"에 대해서 다뤄보고자 합니다.

아카스페이스는 미국에 본사를 두고 있는 평범한 우주기업이며, 1999년, 로마니아에서 Dumitru Popescu에 의해 창립되었습니다.

특이한 점이라면, 이 회사가 개발한 제품들이 다양하다는 것입니다.

이 회사가 개발했거나 개발 중 던진 제품,그리고 개발 중인 제품들을 살펴보자면

고도 100km를 돌파해 우주까지 갈수 있는 비행기
태양열 열기구로 높은 고도까지 올라간 다음 발사되는 로켓
우주 관광용 로켓
역삼각형 모양의 엔진(에어로스파이크)을 단 로켓
유럽우주국의 화성 탐사선 낙하산 시험기
무인기
호버보드(!)

그런데, 이 회사가 개발중인 것 중, 현재 가장 주목을 받고 있는 것이 있으니, 바로 "물로 가는 로켓" 입니다.

-what the fuck?

-그건 물로켓 아니냐?

네, 여러분들께서는 별로 놀라지 않으시겠죠. 물로 가는 로켓은 우리가 아는 걸로는 학창시절에 날렸던 물로켓이 전부니까요.

그런데, 이 기업에서는 조금 다른 물로켓, 아니 다시 말하면 물로켓에 커피포트가 접목된 로켓을 만들고 있습니다.

~~%기잇~~
네, 여러분도 예상하셨겠지만, 저 엔진에서 나오는 것, 전부 다 물입니다.

-아니 이양반아! 저게 어떻게 가능하노?

저게 어떻게 가능하냐구요? 아카스페이스 공홈에 있는 정보를 인용하여 말해드리겠습니다.

방금 보여드렸던 로켓, "아카스페이스 발사 보조 시스템(이하 LAS)"은, 약 250℃의 물을 강력한 수압으로 분사해서 날아가는 로켓입니다. 물로켓과 비슷하지만, 물로켓은 우리가 직접 물을 넣은 뒤, 공기를 넣어주면, 주입한 공기가 물을 밀어내면서 날아가지만, 이 로켓은 내부의 전지가 강력한 가열과 분사 역할을 맡습니다.

물탱크 내부에는 이렇게 우리가 난로 같은 곳에서 봤던 에나멜선과 같은 열선들이 촘촘히 깔려 있습니다. 이 열선에 전력을 공급해서 물탱크에 주입된 물을 약 250℃까지 데웁니다. 그리고 동시에 25기압까지 내부 압력을 올립니다. 이는 물이 데워지면서 생기는 자연스러운 현상입니다.

그리고 로켓을 발사할 때에는, 엔진의 밸브를 열어 물탱크의 물을 엄청나게 빠른 속도로 분사합니다. 이로 인해 반작용이 생기면서, 로켓은 날아가게 됩니다.

-참으로 신박하지 아니할수 없습니다.

-그말이 맞다.

자, 이제 이 엔진의 장단점을 알아봅시다.

먼저, 물을 추진체로 쓰기 때문에, 다른 로켓보다도 환경을 오염시키지 않습니다.

다른 연료들, 특히 등유를 연료로 쓰고 액체산소를 산화제로 써서 날아가는 로켓에서는 많은 양의 이산화탄소와 여러 독성 물질들이 만들어지고 방출됩니다. 이게 대기 중에 뿌려집니다. 대기 오염의 우려가 있는 것이죠.

그런데, 물을 추진체로 쓰면 오직 "물"밖에 나오지 않습니다. 수증기와 액체의 형태로요.

또한, 물은 이 지구에 약 60% 이상을 차지하기에, 연료비가 줄어들어 결과적으로는 로켓 제작 및 발사비가 절감된다는 장점도 있습니다.

-그럼 단점은 뭐고?

그럼 이제 단점을 알아봅시다. 단점은 좀 치명적입니다.

앞에서, 물을 데우고 물을 뿜을 때, 전기가 사용된다고 했습니다. 그 전기들은 다 어디에서 구할까요? 바로 로켓에 장착된 배터리를 통해서입니다. 그런데, 그 배터리가 필요한 양이 상상을 초월합니다. 약 50kg 정도의 배터리를....

-배터리 50kg는 자동차 축전지 수준 아니노?

1초마다 써야 합니다.

네. 그렇습니다. 이 로켓에는 이전에 로켓들보다 많은 양의 배터리가 필요합니다. 물을 데우고, 온도를 유지하고, 분사하는데 리튬 배터리를 쓰기 때문이죠.

또한, 이 로켓은 다른 추진 로켓들에 비해 효율이 낮습니다. 이런 증기 로켓의 예상 효율, 즉 비추력은 100~150초정도로 예상되는데, 우리에게 유명한 스페이스X의 멀린 엔진의 252초보다는 아주 낮죠. 이 말은 즉슨, 같은 양의 연료(물)을, LAS는 100초만에, 멀린 엔진은 252초만에 다 써버린다는 말이 됩니다. 그러면 어떻게 해야 되냐? 연료통(물탱크)을 크게 만들어서 더 많은 양의 연료(물)를 담아 분사 가능 시간을 늘리는 수밖에 없죠. 연료통을 크게 만들려면? 구조적인 문제가 생기고, 그것을 극복하기 위해 더 많은 재료가 들어가야 할 겁니다.