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구조 간단하고 즉각 점화되는 고체연료, 군용 미사일에 최적

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입력 : 2019.11.21 02:43

[방위비 역청구서 내자] [3] 韓美 미사일 지침에 막힌 고체연료·사거리
낮은 가격에 비해 큰 힘 발휘… 액체연료 기반한 나로호는 수차례 발사 실패 등 난항

탄도미사일과 우주발사체에 널리 사용되는 액체연료와 고체연료는 각각 장단점이 있다. 액체연료는 연소 효율성이 좋아 큰 에너지를 낼 수 있다. 우주발사체 1단 로켓은 대부분 액체연료를 사용한다. 추력(推力) 및 속도 조절 등이 쉽다는 것도 장점이다. 하지만 연료가 액체여서 로켓이 크고 무거워야 한다. 연료통과 산화제통 등 구조물과 부품도 많아 구조가 복잡하다. 로켓 내에 오랜 시간 액체연료를 넣어놓을 경우, 액체연료가 연료탱크를 상하게 할 위험이 있어 보통 발사 직전에 연료를 주입한다. 이 때문에 군용 미사일용으로는 적합하지 않은 것으로 평가된다. 1단 로켓으로 액체연료를 사용하는 나로호의 경우, 2009~ 2010년 두 차례 발사 실패 후에도 발사가 한두 차례 연기된 끝에 2013년에야 발사에 성공했다. 그만큼 로켓·미사일 개발에 큰 제약 요인이 된다는 것이다.

반면 고체연료를 사용하는 로켓은 구조가 간단하고 즉각적 점화(발사)가 가능하다. 제작비도 싸다. 낮은 가격에 비해 비교적 큰 힘을 낸다. 신속 대응이 생명인 군용 미사일은 그래서 고체연료 로켓엔진을 많이 사용한다. 하지만 일단 점화가 되면 추력 및 속도 조절이 불가능하다. 그래서 군용 미사일과 함께 우주발사체(로켓)에서 인공위성을 궤도에 올리는 2·3단 로켓용으로 많이 쓰인다.

2012년 한·미 미사일 지침 개정 협상에 참여했던 신원식 전 합참차장은 "일본의 경우 1단 로켓도 고체연료를 사용하며 '완전한 고체연료 로켓'을 만들었다"며 "우리도 민간 로켓 고체연료 제한을 풀어야 한다"고 했다.

한·미 미사일 지침상 우리나라도 고체연료 미사일을 개발할 수는 있다. 하지만 사거리 800㎞ 이하에서만 가능하다. 군용 미사일은 물론 비군사용 우주개발 로켓도 '역적(力積·추력×작동 시간) 100만파운드·초 이하'만 허용된다. 달·행성 탐사 등 우주 시대를 열려면 고체연료 족쇄를 푸는 게 관건이다. 사거리 800㎞ 이상의 미사일 개발에도 마찬가지다.