로켓의 엔진에서 배출되는 연료가 성층권에 가서는 얼음이 된다던데, 액체연료의 성분이 어떻길래 얼음이 될 수 있을까요?

Question

로켓의 엔진에서 배출되는 연료가 성층권에 가서는 얼음이 된다던데요. 액체연료의 성분은 이미 영하 100도 이하로 낮은 상태 아닌가요? 어떻게 얼음이 될 수 있을까요?

하얀도화지113 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.로켓의 엔진에서 사용되는 액체 연료는 대개 산소와 연료인 가솔린, RP-1, 암모니아, 액체 수소 등의 조합입니다. 이러한 액체 연료는 연소 과정에서 화학 반응을 일으키면서 열과 가스를 생성합니다.로켓의 연료가 성층권에 도달하면, 연소 과정에서 생성된 가스들은 매우 높은 열과 압력을 가지게 됩니다. 이 가스들은 주변 환경과 상호 작용하면서 급격하게 냉각되고 압력이 낮아지면서 응고 및 결정화될 수 있습니다. 이로 인해 가스가 고체로 변하고 얼음이 형성될 수 있습니다.성층권은 매우 추운 온도와 낮은 압력을 가지고 있어서, 로켓의 배출된 가스들이 빠르게 냉각되어 얼음으로 응고될 수 있는 환경이 조성됩니다.

호탕한개미핥기272 · Answer

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.성층권의 온도로는 액체 연료가 얼음이 되진 않습니다. 액체연료는 이미 100도 이하로 낮은 상태입니다. 연료로 사용될 수 있는 수소나 산소 등이 액화되어 존재하죠. 성층권에는 수증기는 거의 존재하지 않으며 다른 기체도 존재하지 않아 로켓의 연료를 분사한다해도 얼음이 되진 않습니다. 물론, 우주에서는 다릅니다. 우주의 경우 온도가 -270도 정도로 차가운 환경이기 때문에 액화 수소나 산소가 어는점에 도달할 수 있습니다.