| 안녕하세요.
나로호가 성공적으로 우주로 날아올랐습니다.
위성이 자리도 잘 잡고 오늘 새벽 지상국과 교신도 성공했다고 합니다. ^^*
나로호의 성공적인 발사를 축하하면서, 오늘은 우리말이 아닌 인공위성 상식을 보내드립니다.^^*
1. 발사체와 위성
발사체는 인공위성을 싣고 우주로 날아가 정해진 궤도에 인공위성을 올리는 로켓입니다.
어제 발사에 성공한 우주발사체가 '나로호(KSLV-I)'입니다. 나로호 1단 엔진은 러시아 기술이고, 2단 엔진은 우리나라 기술입니다.
나로호에 실려 우주로 올라간 인공위성은 '나로과학위성(STSAT-2C)'입니다. 순수 국내기술로 개발되었습니다.
이렇게 발사체와 위성은 다릅니다.
2. ‘과학위성’과 ‘과학기술위성’
인공위성을 만들 때는 만일을 대비해서 쌍둥이로 만듭니다. 같은 것을 두 개 만드는 것이죠.
우리나라에서도 나로호에 실릴 위성을 쌍둥이로 두 개 만들었습니다. 그러나 안타깝게도 1, 2차 발사 실패로 그 두 개 위성이 모두 공중에서 사라져 버렸습니다. 그래서 이번에 부랴부랴 간이 위성을 하나 만든 겁니다.(표현이 좀 거칠었지만 이해해 주세요. ^^*)
처음 개발했던 두 위성은 '지구온난화와 기후변화 자료 수집'이라는 ‘과학기술’ 임무가 있었습니다. 그래서 ‘나로과학기술위성’이라고 ‘기술’이 들어갑니다.
그러나 이번에 올린 위성은 위성 궤도 진입 검증과 과학 관측 임무, 선행 우주기술 시험 등만을 목적으로 하고 있어 ‘기술’이 빠진 ‘나로과학위성’입니다.
이번에 올라간 위성에는 이온층 관측센서, 우주방사선량 측정센서, 펨토초 레이저 발진기, 반작용 휠, 적외선 센서, 레이저 반사경 등 6개 장비가 실려 있습니다.
3. 1/33과 1/1400
인공위성의 크기는 1미터인데, 발사체의 크기는 33미터입니다. 책상보다 작은 물체 하나를 우주에 올리고자 아파트 15층 높이의 장치(?) 필요한 겁니다.
인공위성의 무게는 100kg 정도인데, 발사체 전체의 무게는 140톤입니다. 덩치가 큰 사람 하나 정도 되는 인공위성을 올리려고 그 무게의 1400배나 되는 장치가 필요했습니다.
4. 서울-부산 55초
인공위성이 우주에서 움직이는 속도는 초속 8km입니다. 1초에 8km를 움직이는 속도는 서울과 부산을 1분도 안 되는 55초 만에 갈 수 있는 속도입니다.
5. 회피기동
우주발사체가 출발하면서 왼쪽으로 기울여져 올라가는 것을 보셨을 겁니다. 잠시 뒤 다시 오른쪽으로 좀 기울다가 수직으로 세워져서 하늘로 올라갔습니다.
이건 문제가 있어서 그런 게 아니라 발사대를 보호하려고 일부러 그렇게 날아간 겁니다. 전문용어로 ‘회피기동’이라고 합니다. 이 기술은 러시아가 보유한 것으로 인공위성 발사에 자신감이 있다는 표현으로 보셔도 됩니다.
6. 인공위성 연료
인공위성에는 크게 3가지의 연료가 사용됩니다.
첫째는 인공위성을 우주 공간까지 올려놓는 데 드는 연료입니다.
지상에서 멀어질수록 산소가 부족해져 연료를 태울 수 없으므로 인공위성발사체는 액체연료를 싣고가면서 그것을 태워 추진력을 얻습니다. 1단 로켓은 액체연료를 썼고, 2단 로켓은 고체연료를 썼습니다. 로켓 전체의 무게를 줄이고자 1단 로켓과 2단 로켓으로 분리하며 날아갑니다.(그 밖에도 다른 이유가 많지만 쉽게 이해하자면 그렇다는 겁니다.^^*)
둘째는 인공위성 하면 떠오르는 태양전지판입니다. 여기서 얻은 전력으로 인성위성과 지상이 교신합니다. 쉽게 말하면 인공위성에 있는 컴퓨터를 돌리는 전기를 만드는 것입니다. 이번 인공위성의 가동전력은 약 160와트밖에 안 됩니다. 우리가 쓰는 컴퓨터 한 대에 드는 전력 정도입니다.
셋째는 인공위성 자세를 잡아주는 고체연료입니다. 인공위성은 무중력상태인 우주에 떠 있지만, 태양풍이라든가, 우주 자력에 의해 순간순간 정해진 궤도를 이탈하게 됩니다. 그때 인공위성이 제 위치에 있도록 움직이는 반대쪽에서 추진력을 주게 되는데 바로 거기에 쓰는 연료입니다. 이 연료의 수명이 대략 15년쯤 됩니다. 그래서 인공위성의 수명이 15년 정도입니다. 이번에 쏘아올린 인공위성에는 1년 치 연료밖에 없습니다. 그래서 이번에 올린 인공위성은 수명이 1년입니다.
7. 수명 15년, 그 후에는
앞에서 인공위성의 수명이 15년 정도라고 했는데요. 그 이유는 자세를 잡아주는 연료 때문에 그렇고, 15년 후에는 우주 쓰레기로 우주에서 떠돌거나, 연료가 떨어지기 직전에 지구로 들어오는 명령을 보내 대기권을 들어올 때 태워서 없애버립니다. 이번 인공위성을 쏘면서 8천억 원이 들었다고 합니다. 1년 뒤에 없어질 인공위성만 볼 게 아니라, 그 위성을 만들면서 배우고 쌓은 기술의 가치가 그 정도 된다고 봅니다. 이번에 쏜 위성에는 500개가 넘는 특허가 들어가 있다고 합니다.
8. 인공위성은 지구에서 얼마나 높이 떠 있나
인공위성의 궤도는 정지궤도와 극궤도 두 가지가 있습니다. 정지궤도 위성은 지구에서 봤을 때 마치 정지해 있는 것처럼 지구와 공전, 자전을 같이 하는 위성입니다. 지구에서 약 200km 상공에 떠 있는 방송통신위성이 이런 위성입니다.(우리나라로 방송을 보내려면 당연히 우리나라만 바라보고 있어야겠죠. ^^*)
극궤도 위성은 자체 극궤도를 가지고 있는 위성으로 약 2000km 이상의 상공에 떠 있습니다. GPS위성이 이런 위성입니다.
이번에 쏘아 올린 위성은 302km부터 1500km 사이의 타원형 궤도를 갖고 지구를 도는 극궤도위성입니다. 즉 우리나라 상공에만 있는 게 아니라, 정해진 궤도에 따라 하루에 지구를 14바퀴 도는 위성입니다.
이 밖에도 인공위성과 관련된 상식은 많이 있습니다.
인공위성 하면 떠오르는 GPS도 재밌는 인공위성입니다. GPS위성은 한 개가 아니라 24개이며, 미국에서 만든 전지구측위위성이 GPS이고, 러시아와 유럽도 이런 측위시스템용 인공위성을 구동하고 있고, 중국도 그런 위성을 준비 중입니다.
그 내용은 다음에 기회가 되면... ^^*
고맙습니다.
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