본문 바로가기

지식/전공관련

우주왕복선은 불타지 않는다?

 우주왕복선. 이시대를 살아가는 사람들이라면 누구나 이름만 들어도 가슴이 설레었던 적이 있을 것이다. 얼마전에는, 첫 민간 우주선이 우주여행에 성공했다는 뉴스기사도 나왔었다.

 우주왕복선에 달려있는 커다란것들은 추진력을 얻기위한 로켓이란건 다들 아는 이야기이고, 우주왕복선이 대기권을 통과할 때의 얘기를 해보자.
우주왕복선이 대기권을 통과할 때 발생하는 열은 섭씨 2000도 이상이다. 오호. 너무 뜨겁다. 지나치게 뜨겁다.
금속중에 가장 높은 온도에서 녹는 온도는 텅스텐으로, 3387도에서 녹는다. 그럼 텅스텐으로 우주선만들면 되겠네?
훗. 그렇게 간단한 얘기였다면 이런 글을 쓰지도 않았겠지. 영화나 만화나..등등에서 많이 보던 중세시대 대장간을 생각해보자.
대장장이들이 뜨겁게 달궈서 시뻘개진 칼날을 망치로 막 두들긴다. 그러면 칼날이 점점 다듬어져간다. 무슨얘기인지 알겠는가?
뻘겋게 달궈진 상태는 분명 녹는점보다는 한참 아래이지만, 물렁물렁해져서 쉽게 모양이 변해버린다는 것이다..!!
일반론으로, 금속을 사용하는데에 한계온도는, 녹는점의 절반정도라고 잡고있다.
자. 상황 끝났다. 가장 높은 온도에 견딘다는 텅스텐도, 그 절반온도라면 2000도에 한참 못미친다.

 그렇다면 우주왕복선은 어째서 지구와 우주를 오갈 수 있는가?
고등학교때 물리선생님께서 해주신 이야기가 있다.
"그것은 말이죠. 냄비에 물을 끓이는것과 같은겁니다. 100도씨의 끓는물에 손을 담그면 화상을 입습니다. 하지만, 100도씨가 넘는 냄비 위로 올라오는 수증기에는 손을 데지 않지요. 분자의 밀도가 낮기 때문입니다. 우주공간에는 공기의 밀도가 낮기 때문에 2000도가 넘는 고온이지만 우주왕복선이 녹지 않는거랍니다."
오호~ 그럴듯 하다. 당연히, 우리는 그렇구나아~ 라고 하고 넘어갔고, 그렇게 알아왔다. 아마 지금도 그렇게 믿고있는 녀석들 많을꺼다.

 그.러.나. 저것은 개뻥이다. (.....)
결론부터 말하자면. 우주왕복선은 대기권통과시에 불타오른다. 무슨 헛소리냐고? 정말이다. 우주왕복선은 탄다.
그렇다. 바로, 발상의 전환인 것이다. 과학자들은 우주왕복선을 만들때에, 타지 않도록 만드는것을 포기했다.
대신, 우주선 본체에 영향을 주지 않을 만큼만 타도록 한 것이다. 우주왕복선에서 가장 높은 열을 받는 부분들에 세라믹타일을 붙이는것이다. 그래. 화장실 벽의 타일같은것들 말이다. =_=
정교하게 만든 세라믹타일 수천 수만장을 우주왕복선에 겹겹이 씌운다. 그러면 우주왕복선이 대기권을 통과하면서, 세라믹타일들이 한장한장 타들어간다.
우주왕복을 마치고 지구에 돌아올 때 까지 우주선 본체가 타지 않을만큼 충분한 양의 세라믹타일을 붙여서 우주선을 보호하는 것이다.

 재작년에 우주여행을 마치고 귀환하던 우주왕복선 콜롬비아호가 폭발한 사고가 있었다.
그 폭발 원인을 분석한 결과, 콜롬비아호가 대기권을 탈출하면서 로켓을 분리할때 로켓이 왼쪽 날개를 건드렸고, 이때 왼쪽 날개의 세라믹타일 몇장이 깨졌다고 한다.
결국 지구로 귀환하던도중 왼쪽 날개의 세라믹타일들이 모두 타버렸고, 왼쪽날개의 금속부가 고온에 노출되면서 녹아들어가 폭발하고 만 것이다.

 이 사건으로 나사는 우주계획을 전면 중단한 상태다.

 우주..아직 인간이 쉽게 보기에는 너무나도 높은 존재가 아닐까.

'지식 > 전공관련' 카테고리의 다른 글

이공계에 대하여.  (7) 2004.09.03
과학자열전4 - 그레고리 멘델  (1) 2004.08.02
과학자열전3 - 칼 프리드리히 가우스  (2) 2004.08.01
과학자열전2 - 라부와지에  (2) 2004.07.23
금도금..정말?  (1) 2004.04.08