d라이브러리

거침없이 우주로 솟아오르는 로켓, 그 속엔 수학이 숨어 있어요.
 더 멀리 더 높이 날아 볼까요?

 

연료를 얼마나 넣을까?

 

위키미디어

팰컨 9의 연료 탱크 예요.

 

연료 탱크에 연료를 절반인 50%만 채우면 연료가 흔들려 로켓이 균형을 잃고, 100% 꽉 채우면 폭발 위험이 있지요. 그래서 80~90%만 채우는 게 좋아요.

 

SpaceX

미국의 우주탐사 회사 ‘스페이스X’에서 만든 로켓 ‘팰컨 9’이에요.

 

코 모양이 중요해

로켓이 멋지게 날기 위해서는 ‘로켓 코’도 중요하다는 사실! 로켓이 어떻게 사용되는지에 따라 로켓 코의 모양이 다르지요.

 

밑면이 원이고, 옆면이 구부러진 면인 ‘원뿔’ 모양이에요. 실험용 로켓에 많이 사용해요.

 

길쭉하고 둥그런 ‘타원’ 모양이에요. 천천히 날아가는 로켓에 많이 사용해요.

 

공 모양인 ‘구’를 반으로 자른 ‘반구’ 모양이에요. 빠르게 날아가는 로켓에 사용해요.

 

더하면 강해지는 엔진

엔진은 로켓을 나아가게 하는 힘을 만드는 장치예요. 엔진에서 뿜은 불꽃의 힘으로 로켓이 날아가지요. 강한 엔진을 만드는 방법 중 하나는 여러 개의 작은 엔진을 균형 있게 모아 하나의 큰 엔진처럼 만드는 거예요.

 

한국항공우주연구원

누리호는 75t을 들어 올릴 수 있는 엔진 4개를 묶어, 총 300t을 들어 올리는 힘을 내지요.

 

SpaceX

팰컨 9은 86t을 들어 올릴 수 있는 엔진 9개를 묶어, 총 774t을 들어 올리는 힘을 내지요.

 

대칭 덕분에 안전해!

엔진이 모인 로켓은 균형이 중요해요. 1개의 엔진이 고장 나면, 고장 난 엔진과 마주 보는 위치의 엔진도 힘을 줄여 균형을 맞추지요.

 

GIB

가운데 선을 접었을 때 완전히 겹치는 모양을 대칭이라고 해요. 대칭인 엔진의 균형을 맞춰요.