삼테성즈에 질문이 있습니다

작성자
1기
이원우
작성일
2019-10-17 15:16
조회
1539
K2박사님께 질문드려야 될 내용 같은데요.

우주에서 로켓 추진을 하면 열이 발생 할 것이고 열전도가 안되는 공간이니 우주선이 점점 달궈질텐데요. 열차단을 한다고 해도 언젠간 열이 전달 될것이고 엄청난 고온일텐데 어떻게 이 문제를 해결하나요?
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  • 2019-10-18 12:37

    일단, 기본적으로 우주라는 공간은 공기(전도를 가능하게 할 물질)가 희박하거나 아예 없는 곳이기 때문에 이원우님께서 말씀하셨던 지구처럼 전도에 의한 냉각효과를 기대하기 힘든 곳일 수도 있습니다. 하지만 우주선 내부를 생각해보면 오히려 이 전도를 이용해야지만 냉각을 기대할 수 있습니다. 흔히 우리가 복사열이라고들 하죠. 물질을 통한 전도가 아닌 전자기파를 통해 전달된 에너지가 물체에 흡수가 되서 열이 발생하기도 하고 혹은 전자기파를 내뿜어 열을 잃기도 하구요. 태양빛을 받는 우주선의 한쪽 면은 이 복사열 때문에 받지 못한 면보다 훨씬 고온의 상태가 될 수 있을 것 입니다. 가장 먼저 이 온도의 차이를 이용할 것입니다.

    우주선 내부의 경우는 무조건 열을 밖으로 내보내 냉각만을 시키는 것이 아니라 오히려 특정한 온도 영역을 유지시키는 '항상성'이 필요합니다. 어쩌면 생명체라고 생각하셔도 무방할 듯 합니다. 유인 무인의 여부를 떠나 우주선 내에 존재하는 수많은 장비들이 제기능을 하기 위해서는 특정한 온도영역이 확보되어야 하는 경우가 대부분이기 때문이죠. 따라서 열을 빨리 내보내야하는 곳도 있지만 반대로 열을 빨리 보충해줘야 하는 곳도 있습니다. 앞서 말씀드린 복사열로 인한
    극심한 온도 차이를 우주선 내부에 전도율이 높은 소재들로 연결하고 이를 가변적으로 조절하여 우주선 내의 '항상성'을 유지시키는 것을 목적으로 합니다.

    오히려 로켓추진의 경우는 지상에서 발사하는 경우가 많고 이를 위한 냉각은 발사하는 로켓의 연소부에서 얻어진 연료를 기존의 저온액화연료관으로 보내 연소 전 예열(pre-burning)로 이용하기도 합니다.

    결론은 우주선의 경우 우주에서 로켓의 열을 배출(만)하는 것보다는 복사열이 미치는 곳 또는 그렇지 않은 곳의 열을 얼마나 잘 필요한 곳으로 분배하느냐가 관건이라고 볼 수 있습니다.

    * 혹시라도 냉각시스템에 보다 더 기술적인 내용을 원하신다면 아래 위키 링크를 첨부하겠습니다.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Spacecraft_thermal_control