[체험 학습 현장을 가다] 에어로켓 만들기 체험
무더위와 함께 멀리 날아가라, 나의 로켓
우리나라에선 고려 때 '주화'로 첫 선
추진제 폭발의 반작용으로 날아가요

지난 6일 부산어촌민속관에서 열린 '에어로켓 만들기 및 발사체험' 프로그램에서 학생들이 자신들이 만든 로켓을 들어 보이고 있다. 사진=강선배 기자 ksun@
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부산 북구 화명동에 위치한 부산어촌민속관은 '우주로! 미래로!! 에어로켓 만들기 및 발사체험'과 '퐁퐁증기선 만들기' 프로그램을 7월 말까지 매주 일요일마다 진행한다. 에어로켓 만들기 및 발사체험 프로그램은 로켓의 작동 원리를 듣고 직접 에어로켓을 만들어 발사시켜 볼 수 있으며, 퐁퐁증기선 만들기 프로그램은 액체가 기체 상태로 변화할 때 부피가 증가하면서 발생하는 추진력을 이용해 증기선이 움직이게 되는 원리를 배우게 된다.

참가신청은 부산해양자연사박물관 홈페이지(www.sea.busan.go.kr)를 통해 가능하다. 학생 참가비는 무료지만 학부모는 유료 입장이다. 문의 051-363-3333.



지난 4월 한국 최초의 우주인이 탄생했다는 소식을 많이 들었을 거에요. 그 주인공은 바로 이소연씨랍니다. 그녀는 10일간의 우주비행에서 아름다운 지구의 모습을 보면서 광활한 우주를 몸소 체험했어요. 우리도 얼마 안 가 그녀처럼 우주여행을 할 수 있길 기대해 봅니다. 그런데 이같은 우주여행을 위해서는 로켓이 꼭 필요하답니다. 우리나라는 1959년 최초의 현대식 로켓을 개발했고, 오는 2010년 우리 기술로 위성체 및 발사체를 독자개발할 수 있는 능력을 확보할 예정입니다.

그래서 이번에는 로켓의 발사 원리를 공부하고, 로켓을 직접 만들어 보기로 해요. 해양자연사박물관 소속 부산어촌민속관에서 열린 '우주로! 미래로!! 에어로켓 만들기 및 발사체험' 프로그램에 참여해 신나고 재밌는 로켓의 세계로 들어가 봅시다.

·로켓은 어떻게 우주로 갈 수 있을까?

로켓은 우주공간을 비행할 수 있는 추진기관을 가진 비행체를 말합니다. 추진기관은 로켓 엔진으로, 화학추진제를 태우는 연소실과 연소실에서 만들어진 가스에 방향성을 갖게 해 주는 노즐로 구성돼 있습니다. 추진기관이 없는 인공위성은 로켓과 달리 혼자 힘으로는 우주로 갈 수 없습니다. 이처럼 추진기관은 로켓의 핵심입니다. 또 로켓의 종류를 나누는 기준도 추진기관의 연료가 무엇인가에 달려 있습니다. 가장 일반적인 것은 추진제의 연소로 추진하는 화학 추진 로켓이며, 증기 추진 로켓과 핵 추진 로켓도 있습니다. 증기 추진 로켓은 증기를 가열해 이를 분사하는 원리인데, 추진제인 물은 구하기 쉽고 안전하다는 장점이 있는 반면 효율이 낮습니다. 핵 추진 로켓은 미국에서 연구하다가 현재는 중단된 상태입니다.

로켓의 기본원리는 바로 뉴턴의 운동법칙 중 3번째 법칙인 '작용 반작용의 법칙'이랍니다. 가령 A라는 물체가 B라는 물체에게 힘을 가합니다. 그러면 B물체 역시 A물체에게 똑같은 크기의 힘을 가한다는 이론이죠. 여기서 A가 B에게 가하는 힘이 작용이며, B가 A에게 가하는 힘은 반작용이랍니다. 로켓의 경우 화학 추진제가 폭발·분사되면 그 반대 방향으로 로켓이 날아가는 것이죠. 화학 추진제가 분출한 힘이 작용이 됩니다. 이와 반대로 땅이나 지지대가 보내는 힘이 반작용이 되는 거죠.

작용 반작용의 법칙은 우리 일상 속에서도 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 가장 먼저 우리 주위에서 쉽게 볼 수 있는 의자를 볼까요. 우리가 의자에 자신의 몸무게 만큼의 힘을 보내면 의자 역시 우리에게 이 만큼의 힘을 보내면서 지탱해주는 원리입니다. 또 바다에서 볼 수 있는 오징어 역시 이 원리를 통해 이동합니다. 오징어 몸속에는 물 펌프 역할을 하는 수축관이 있어서 이를 통해 물을 당겼다가 내뿜습니다. 반대로 물은 이 힘과 같은 크기의 힘을 오징어에게 보냅니다. 이런 동작을 계속하면 오징어가 이동하는 겁니다.

·우리나라의 로켓 역사를 찾아서

우리나라 로켓의 역사를 알기 위해서는 고려시대로 올라가야 됩니다. 로켓을 처음으로 만든 사람이 발명가 최무선이기 때문입니다. 그가 만들었던 무기 가운데 '달리는 불'이라는 뜻의 '주화'가 국내 최초의 로켓입니다. 지금의 로켓과 같은 원리로 움직이고, 이후 세종대왕과 문종 시대에 개량돼 발전했습니다.

현대에 와서는 1958년 국방과학기술연구소에서 한국 최초의 현대식 3단 로켓인 556호와 2단 로켓인 67호를 개발해 냅니다. 1959년 7월 인천에서 1단·2단·3단 로켓의 발사에 성공한 이후 1969년부터 공군사관학교에서 본격적인 로켓연구가 시작됐습니다. 안타깝게도 1970년대 초까지 뚜렷한 성과가 없었다가 1972년부터 국방과학연구소가 본격적인 로켓 연구를 시작한 결과, 국산 중형 로켓을 개발해 발사 시험에 성공함으로써 한국의 로켓 기술을 크게 발전시켰습니다.

우리나라의 과학관측 로켓은 1993년 6월 서해안에서 발사한 항공우주연구소의 과학 1호입니다. 과학 1호의 연구개발은 1987년 천문우주과학연구소에 우주공학실이 신설되면서 시작됐으며, 현재 러시아와의 국제기술협력을 통해 과학기술위성 2호를 우리 땅에서 우리 힘으로 발사하기 위해 우주발사체(KSLV-1)를 개발 중입니다. 또 전남 고흥에 우주센터를 건설해 2010년까지 위성체 및 발사체를 독자개발 할 수 있는 능력을 확보하게 됩니다. 향후 2015년까지는 우리나라 우주개발 능력이 세계 10위권에 진입할 수 있을 전망입니다.

김경희 기자 edu@busanilbo.com

이 기사에는 대학생 명예기자 김대건씨가 참여했습니다.



함께 만들어봐요 - 에어로켓

OHP필름과 페트병만 있으면 나만의 로켓 '뚝딱'

지금까지 배운 로켓의 원리와 역사를 바탕으로 직접 에어 로켓을 만들어 봅시다.



준비물 - OHP 필름, 색지, 색깔 테이프, 스카치 테이프, 풀, 가위



1. OHP 필름을 원통형으로 감은 후, 풀리지 않도록 스카치 테이프로 잘 붙입니다.

2. 색지를 비스듬하게 감아서 꼬깔 모양으로 만들어 앞서 만들어 둔 몸체에 붙입니다.

3. 색지를 그림처럼 접어서 날개를 만들어 스카치 테이프로 몸체에 붙입니다.

4. 색깔 테이프로 로켓을 멋지게 꾸밉니다.

5. 완성된 로켓을 파이프에 끼운 후, 페트병을 힘껏 밟습니다.



< 오른쪽 그림 참조 >



이제 나만의 멋진 로켓이 하늘 위로 날아가는 모습을 볼 수 있을 거에요. 자료 제공=부산과학기술협의회
/ 입력시간: 2008. 07.08. 15:24