시원한 로켓 엔진 테스트 동영상입니다.

시원한 로켓 엔진 테스트 장면들입니다.

로켓 엔진 개발에 필수적인 시설인 엔진 테스트 시설이 우리나라에는 없습니다. 우리나라가 로켓 엔진을 자체 개발하려면 이러한 시설이 반드시 있어야 합니다.

미국 유타주의 ATK 사 고체 연료 로켓 엔진 테스트 필드에서 고체연료 로켓인 ATK DM-3의 5 세그먼트로 구성된 신형 고체연료 로켓 엔진 테스트 장면입니다. 기본 구조는 우주왕복선의 두개의 고체연료로켓과 같으나 우주왕복선의 고체연료로켓은 4 세그먼트며 신형은 5 세그먼트로 더 크고 연료를 더 많이 실어 30% 더 큰 추진력을 냅니다. 아울러 소재를 경량화했습니다. 추력은 360만 파운드(2200만 마력)으로 최초 로켓 발사시 약 120초 동안 작동합니다.

엔진 테스트시 로켓 노즐에서 뿜어 나오는 연소 개스의 속도는 음속의 3배이고 연소 개스의 온도는 섭씨 2480도로 이 온도에서는 철이 끓지 않고 증발하는 온도입니다. 로켓 테스트 장소의 모래는 테스트 후 녹아 유리로 변질되어 있습니다.

120여초 작동한 후 로켓 엔진 연료를 모두 소진한 후 로켓 엔진 내부의 잔불을 끄기 위해 이산화탄소 소화기가 엔진 내부로 들어가는 장면이 새롭습니다. 이때 사용하는 이산화탄소의 양은 약 3만 파운드(13.6톤) 정도이며 실제 발사에는 이루어지지 않는 장면으로 기술자들이 로켓엔진 내부를 조사하기 위해 열로 엔진이 망가지는 것을 막기 위해 빨리 불을 끄기 위함입니다.

미국의 민간 로켓 발사체 회사인 SpaceX사의 팰콘 9 로켓 엔진중 하나인 멀린 1D 로켓엔진의 테스트 장면입니다. 텍사스주 맥그리거에 있는 SpaceX사의 자체 엔진 테스트 실험 시설에서 진행됐습니다. 팰콘 9 로켓은 이런 멀린 1D 엔진 9개를 묶어 1단 로켓으로 사용합니다. 우리나라에서 개발중인 액체연료 로켓엔진도 이런 형태 즉 작은 엔진 여러개를 다발로 묶는 방법을 선택했습니다.

우주왕복선의 3개 액체연료 로켓엔진중 하나의 테스트 장면입니다. 동영상 설명에는 고체연료로켓이라고 나오나 잘못된 것입니다.

참고로 고체연료로켓엔진 테스트는 눞여서 수평으로 하며 액체연료로켓엔진은 세워서 해야 합니다.

연료와 산화제가 각각 수소와 산소이기에 연소물은 수증기입니다. 로켓엔진 테스트로 나온 수증기가 거대한 구름이 되고 이 구름에서 비가 내리는 장면이 이채롭습니다. 아울러 엔진 테스트시 나오는 엄청난 충격파와 열로 인한 엔진 테스트 시설의 파괴를 막기 위해 엔진 테스트중에 엄청난 양의 물을 쏟아 부어서 이 물이 또한 증발되어 수증기가 됩니다.

미시시피주에 있는 미국 나사의 엔진 테스트 시설인 스테니스 기지에서 이루어졌습니다.

현존하는 가장 강력한 액체 연료 로켓 엔진으로 인간을 달에 보낸 아폴로 시리즈에 사용된 F1 엔진의 테스트 장면입니다. 이런 F1 엔진 5기를 묶어 아폴로 우주선 1단 로켓으로 사용했습니다. F1 엔진 1기의 추진력은 670만 뉴턴으로 이는 우주왕복선의 3기의 액체연료 로켓엔진이 한꺼번에 뿜어내는 추진력보다 큽니다. 참고로 F1 엔진은 연료로 RP-1(로켓 연료 등급의 극도로 정제된 등유), 산화제로 액체 산소를 사용했습니다.

러시아의 소유즈 1단 로켓의 테스트 장면입니다.

중국의 신형 액체연료 로켓 엔진 테스트 장면으로 등유와 액체산소를 사용하는 엔진입니다.