우주를 향해 가는 로켓의 경우 고체연료 또는 액체 연료를 사용하는데요 이 둘의 차이는 무엇이며, 현재 어떤 연료를 주로 많이 쓰나요?

Question

안녕하세요우주를 향해 가는 로켓의 경우 고체연료 또는 액체 연료를 사용하는데요이 둘의 차이는 무엇이며, 현재 어떤 연료를 주로 많이 쓰나요?

되알진개미새214 · Accepted Answer

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.고체연료와 액체연료 로켓은 각각 독특한 장단점을 가지고 있습니다고체연료 로켓은 연료와 산화제가 고체 형태로 미리 혼합된상태로 제작됩니다이러한 고체 추진제는 저장과 운송이 간편하며단순하고 견고한 설계로 인해신뢰성이 높고 사전 준비 시간이 짧아빠른 발사가 가능합니다그러나 한번 점화되면 연소를 조절하거나멈출 수 없어 유연성이 떨어집니다반면 액체연료 로켓은 연료와 산화제가액체 상태로 별도로 저장되며 로켓 엔진 내에서만나 연소합니다액체 연료 시스템은 추진력을 조절할 수 있어비행 중 엔진의 출력 변화가 가능하며연소를 중단할 수도 있습니다이는 임무 수행에 큰 유연성을 제공하나고체 연료에 비해 구조가 복잡하고민감할 수 있습니다현재 로켓 발사에는 두 종류의 연료가 모두 사용되고 있습니다다양한 우주 임무와 조건에 따라액체연료 엔진 로켓 또는 고체연료 로켓또는 둘의 조합을 사용하는 단계별 로켓이선택되어 사용됩니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다

화목한다람쥐109 · Answer

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.액체연료는 고체연료에 비해 비추력이 큰 우수한 로켓 연료입니다. 이렇게 액체연료가 고체연료에 비해 성능이 뛰어난 것은 산화제 때문으로 액체 연료의 산화제인 액체산소나 사산화질소가 고체 연료의 산화제인 질산칼륨이나 과염소산암모니아보다 비추력이 크기 때문입니다. 하지만 이 산화제에 단점 또한 있습니다. 상온의 로켓 탱크에서 오랫동안 보관하기 어려운 극저온의 성질이 있거나 로켓 부품속이 청정하지 않아 유기물질이 있을 경우 이와 접촉하면 순간적으로 발화하기도 하며 독성도 가지고 있어 취급이 매우 어렵습니다.현재는 고체연료를 많이 씁니다

굉장한호돌이84 · Answer

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.고체연료는 액체연료와는 다르게 로켓내부에 저장한채로 보관이 가능하여, 액체연료처럼 충전과정이 필요하지 않습니다.즉, 미사일과 같이 빠른 대응이 필요한 작전에서 매우 중요하게 사용될 수 있는 연료입니다.이 외에도 보관측면에서 고체연료가 더 유리하기때문에 액체연료 다음세대의 연료로 평가되기도 합니다.

이충흔 전문가 · Answer

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우주를 탐사하는 로켓은 고체 연료와 액체 연료를 사용하는 두 가지 주요 유형으로 나눌 수 있습니다. 이 둘은 각자 다른 특성과 용도를 가지고 있습니다.고체 연료 (Solid Fuel): 고체 연료 로켓은 연료와 산화제가 미리 혼합된 고체 형태로 구성됩니다. 저장 및 운반이 간편하며, 발사 준비 시간이 짧습니다. 단순하고 신속한 발사에 적합하며, 비용이 상대적으로 저렴합니다. 그러나 출력을 조절할 수 없으며, 한 번 발사되면 중지할 수 없습니다. 주로 출발 단계에서 추가 추진력이 필요한 경우에 사용됩니다.액체 연료 (Liquid Fuel): 액체 연료 로켓은 연료와 산화제가 액체 상태로 저장되어 있습니다.정밀한 제어와 조절이 가능하며, 출력을 조절할 수 있습니다. 비교적 복잡하고 비용이 높게 들지만, 장기적으로는 효율적입니다. 장거리 우주 여행이나 정밀한 작업에 적합합니다. 현재는 액체 연료 로켓이 주로 사용되며, 액체 연료와 액체 산화제의 조합이 많이 활용됩니다.우주 탐사의 목적과 요구사항에 따라 로켓 연료를 선택하고 설계하는 것이 중요합니다. 고체 연료는 발사 초기에 효과적이지만, 액체 연료는 정밀한 제어와 더 긴 임무에 적합합니다.

똑똑한저어새12 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.우주 로켓의 연료는 고체와 액체로 나뉘며, 각각 장단점이 있습니다.고체연료는 비교적 구조가 단순하고 보관 및 운반이 용이하며, 높은 추력을 제공합니다. 하지만 한번 점화하면 추력 조절이 불가능하고 재사용이 어렵다는 단점이 있습니다. 대표적인 고체연료 로켓으로는 스페이스X의 팰컨 9 로켓이 있습니다.액체연료는 고체연료에 비해 추력 조절이 가능하고 재사용이 용이하지만, 엔진 구조가 복잡하고 발사 전 준비 과정이 까다롭습니다. 또한, 액체 상태의 연료는 누출 위험도 존재합니다. 대표적인 액체연료 로켓으로는 아리안 5, 델타 IV 헤비 등이 있습니다.현재는 액체연료 로켓이 더 많이 사용되고 있지만, 최근에는 재사용 가능한 로켓 개발에 대한 관심이 높아짐에 따라 고체연료 로켓의 기술도 발전하고 있습니다.

멋쟁이야나는 · Answer

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.고체연료와 액체연료는 로켓 추진제로 사용되는 연료의 형태에 따른 구분입니다. 고체연료는 고체 상태로 존재하는 연료이며, 액체연료는 액체 상태로 존재하는 연료입니다. 고체연료는 보관이 간편하고 안정적이지만 연소 속도를 조절하기 어렵고 비효율적일 수 있습니다. 반면 액체연료는 연소 속도를 조절하기 쉽고 효율적이지만 보관과 처리가 복잡할 수 있습니다.현재 대부분의 로켓은 액체연료를 사용하며, 특히 산소와 수소를 혼합한 연료가 주로 사용됩니다.

울통불퉁침팬치 · Answer

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.액체연료는 고체연료에 비해 비추력이 큰 우수한 로켓 연료입니다. 이렇게 액체연료가 고체연료에 비해 성능이 뛰어난 것은 산화제 때문으로 액체 연료의 산화제인 액체산소나 사산화질소가 고체 연료의 산화제인 질산칼륨이나 과염소산암모니아보다 비추력이 크기 때문입니다. 하지만 이 산화제에 단점 또한 있습니다. 상온의 로켓 탱크에서 오랫동안 보관하기 어려운 극저온의 성질이 있거나 로켓 부품속이 청정하지 않아 유기물질이 있을 경우 이와 접촉하면 순간적으로 발화하기도 하며 독성도 가지고 있어 취급이 매우 어렵습니다.또한 이를 연소시키기 위한 고온과 고압의 연소실이 고체연료 로켓에 비해 작은 규모로 별도 제작되기 때문에 저압의 연료 탱크를 크고 가볍게 만들 수 있어 질량비가 증가함으로 로켓 전체의 성능이 향상됩니다. 이런 이유로 우주 발사체의 대부분이 액체 연료를 사용하고 있습니다.만약 고체연료만으로 된 우주 발사체를 제작할 경우 액체연료 로켓에 비해 인공위성의 무게가 전체 로켓무게에 비해 차지하는 비율(화물비)이 매우 작아집니다.하지만 액체연료는 이미 로켓의 연소실에 고정된 고체연료에 비해 발사장의 주변에 연료 저장탱크를 마련해야 하는 까다로움이 있습니다. 또한 로켓내에서도 특수하게 제작된 터보펌프와 밸브를 통해 연료를 연소실로 공급하는 장치는 물론 비행 중 흔들리는 액체연료를 제어할 수 있는 별도의 장치도 필요하기 때문에 액체연료의 가격은 고체연료에 비해 비록 싼 편이지만 운영과 로켓 제작에 매우 높은 비용이 소용됩니다.고체연료의 경우 비추력은 작지만 고체연료 로켓의 구조상 대량의 추력을 발생시킬 수 있어 액체 로켓의 1단에 사용되는 보조 로켓으로 많은 각광을 받고 있습니다.

화학

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우주를 향해 가는 로켓의 경우 고체연료 또는 액체 연료를 사용하는데요 이 둘의 차이는 무엇이며, 현재 어떤 연료를 주로 많이 쓰나요?