로켓은 크게 액체 연료, 그리고 고체 연료 로켓의 두가지 종류가 있습니다.

1. 고체 연료 로켓엔진 

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사진: Ares I

고체 연료를 사용하는 로켓은 장기보관이 가능하고, 액체연료 로켓보다 관리, 대량생산이 쉽기 때문에 우주개발용 로켓에도 사용되지만, 주 사용처는 ICBM 등 입니다. 

대표적인 예시로는 우주왕복선의 사이드 부스터, 여러 ICBM들 등이 있습니다.

2. 액체연료 로켓엔진

액체연료 로켓은 고체연료보다 효율이 좋고, 상대적으로 제어할 수 있는 부분이 많습니다. 그래서 우주개발용 로켓에 주로 쓰입니다.

쓰고 난 로켓의 처리 관점에서 액체연료 로켓엔진은 두 종류로 나뉩니다. 

hypergolic  연료를 쓰는 경우와, 그렇지 않은 경우.

2.1. hypergolic 연료를 쓰는 경우

hypergolic 연료는 연료와 산화재가 만났을 때 바로 연소를 시작하는 특성을 가지고 있습니다.

이 연료는 매우 강한 반응성을 가지고 있고, 그래서 보통 사람 몸에 매우 안좋습니다.

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그래서 다룰 때에는 이런 옷을 입고 작업해야되지요.

그럼에도 불구하고 이 연료를 사용하는 이유는 액체산소나, 액체수소 연료처럼 극저온에서 보관할 필요 없이 상온에서 보관이 가능하고, 

연료의 연소를 시작하는 과정이 간편하기 때문입니다. 그냥 둘이 섞으면 불이 붙으니까요.

또한 엔진에 많은 부품이 필요가 없을 뿐더러 넓은 thrust range, 그리고 딜레이가 적다는(full thrust 까지의 시간이 짧은) 이점도 있습니다.

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이를 사용한 로켓이 지면에 착륙하거나, 폭발했을 경우, 주변에 있는 사람들은 대피해야 되고, 딱 봐도 몸에 해로와보이는 오렌지색 연기를 내뿜습니다.

대표적인 예로는 spaceX의 dragon I, II 캡슐, 보잉 스타라이너, 우주왕복선의 deorbit 용 보조 엔진, 그리고 북한, 이란, 중국의 많은 로켓들이 있습니다.

영상은 SpaceX dragon II 에 달린 superdraco 엔진 영상입니다.

2.2. hypergolic이 아닌 연료를 쓰는 경우 

대부분의 러시아, 미국, 그리고 한국에서 최근 개발중인 로켓 엔진, 중국의 몇몇 엔진이 여기에 속합니다.

보통 로켓엔진 하면 이 엔진을 떠올릴겁니다.

대표적인 연료 조합으로 Kerolox 와 hydrolox, 그리고 최근에 대두되는 methalox 가 있습니다.

Kerolox = Kerosine + Liquid oxygen

hydrolox = Hydrogen + Liquid oxygen 

methalox = Methane  + Liquid oxygen

Kerolox  는 등유에 액체산소를 섞어 폭발시키는 엔진이며,

Kerolox  엔진의 대표적인 예로는 그 유명한, 역대 가장 큰 크기와 추력을 자랑하는 세턴 V 의 F1 엔진이 있습니다.

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최근 가장 많이 날고 있는 Kerolox  엔진으로는 SpaceX 의 멀린 엔진도 있습니다.

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한국에서 개발중인 75톤급 액체엔진도 kerolox 입니다.

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hydrolox 는 액체수소에 액체산소를 섞어 폭발시키는 방식으로, 

대표적인 예로는 SSME(Space shuttle main engine)가 있습니다.

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methalox 엔진은 최근에 만들어지기 시작했고, 대표적인 예로는 SpaceX의 Raptor 엔진이 있습니다.

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어쨌거나, 이런 로켓 엔진들은 대부분 화물을 궤도에 보내고 나서 그 임무를 다합니다.

SpaceX falcon 계열 로켓, 그리고 우주왕복선의 경우는 다시 지상에 착륙하지만 대부분의 로켓 엔진은 다시 지구로 떨어지고, 고철이 되어버립니다.

영상은 Falcon heavy 의 두 사이드 부스터가 역추진 방식으로 착륙하는 모습을 담고있습니다.

또한, 대부분의 로켓 발사는 로켓이 지면에 떨어지는 것을 막기 위해 아예 바다를 향해 발사됩니다.

그리서 미국은 동쪽으로 도는 궤도로 로켓을 발사할때는 동해안의 발사대를, 반대의 경우 서해안의 발사대를 사용합니다. 

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그래서  Florida Cape Canaveral 의 발사대의 경우, 체코쿠바, 그리고 그 외 미국 땅 때문에 표시된 각도 안에서만 발사를 합니다.

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그런데 중국같은 경우도 로켓 발사를 하는데, 의외로 발사대가 내륙에 있습니다.

그러면 부스터가 땅에 떨어지는 문제를 어떻게 해결하는걸까요?

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ㅎㅎ ㅈㅅ