기본 콘텐츠로 건너뛰기

잠에서 깬 거인 - 로켓 엔진 F1




 최근 나사는 오래전 인류를 달에 보냈던 새턴 V (Saturn V) 에 사용된 F - 1 로켓 엔진을 잠에서 깨웠습니다. 구소련의 RD - 170 엔진과 더불어 역사상 가장 강력한 액체 로켓 엔진이었던 F - 1 로켓은 사실 그 원형이 1950 년대에 개발된 것이지만 그럼에도 지금까지 가장 강력한 로켓 엔진으로 이름을 올리고 있습니다. 왜냐하면 이후 새턴 V 같은 거대 로켓을 개발하지 않았기 때문이죠. 스페이스 셔틀에 사용된 RS - 25 (SSME : Space Shuttle Main Engine) 3 개가 이 F - 1 로켓 엔진 출력과 비슷할 정도입니다. 그런데 한동안 박물관에서 볼 수 있을 것 같았던 이 로켓 엔진이 2013 년 다시 부활했습니다.   



(2013 년 1월 24일 테스트 중인 F - 1 로켓 엔진  A gas generator from an F-1 engine is test fired at the Marshall Space Flight Center. (Credit: NASA/MSFC/Emmett Given) )



(테스트 영상  Credit: NASA )  


 F-1 엔진은 1950 년대 로켓다인 (Rocketdyne) 사가 개발한 것으로 실제 비행 테스트는 1960 년대에 행해졌고 새턴 로켓 1 단에 사용되어 유명해졌습니다. 새턴 로텟의 1 단 (SI-C) 는 이 엔진 5 기를 연결한 것인데 엔진 1 기의 추력은 1,522,000 Ibf (6.77 MN) 이며 노즐 부분의 최대 지름은 3,76 m, 엔진 전체 높이는 5.79 m, 중량 (dry weight) 는 8391 kg 에 달합니다. 연료로는 액체 산소와 RP - 1 (Rocket Propellant - 1 혹은 Refined Petroleum - 1, 정제된 케로신 Kerosene 연료) 를 사용합니다.   



(F-1 엔진의 모습과 스펙  This chart provides the vital statistics for the F-1 rocket engine. Developed by Rocketdyne, under the direction of the Marshall Space Flight Center, the F-1 engine was utilized in a cluster of five engines to propel the Saturn V's first stage, the S-IC. Liquid oxygen and kerosene were used as its propellant. Initially rated at 1,500,000 pounds of thrust, the engine was later uprated to 1,522,000 pounds of thrust after the third Saturn V launch (Apollo 8, the first marned Saturn V mission) in December 1968. The cluster of five F-1 engines burned over 15 tons of propellant per second, during its two and one-half minutes of operation, to take the vehicle to a height of about 36 miles and to a speed of about 6,000 miles per hour. Credit : NASA)  



(아래서 본 새턴 로켓의 1 단. F - 1 로켓 엔진의 크기를 가늠할 수 있음 NASA Marshall Space Flight Center  1 March 1965   Credit : NASA )  



 이 로켓 엔진이 박물관에서 다시 잠에서 깨어나는 이유는 이전에 앞서 설명했던 SLS (Space Launch System   http://blog.naver.com/jjy0501/100167266088 을 참조) 를 위해서 입니다. 2017 년으로 예정된 SLS 의 로켓 엔진은 과거 스페이스 셔틀에 사용된 엔진을 개량한 버전이 될 것이지만 다른 대안으로 F - 1 엔진 역시 염두에 두고 있습니다.  


 여기서 놀라운 점은 본래 이 엔진 (시리얼 넘버 F - 6049) 가 사실은 1969 년 발사된 아폴로 11 호 용으로 제작되어 지금까지 보관 중이던 엔진이었다는 사실입니다. 44 년의 세월을 뛰어넘어 정상적으로 작동이 되었다는 것 자체로 놀라운 일이라고 하겠습니다. F - 1 같은 초대형 액체 로켓 엔진이 다시 사용될지는 미지수이지만 (현재는 그것보다 더 강력한 고체 로켓인 Solid Rocket Booster 가 존재하기 때문) 아무튼 오래된 거인이 다시 깨어나 현역 처럼 잘 작동했다는 것은 흥미로운 이야기 입니다.  


 참고  






댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...