우주발사체(Launch Vehicle, Carrier Rocket)와 탄도미사일(Ballistic Missile) 비교

우주발사체(Launch Vehicle, Carrier Rocket)와 탄도미사일(Ballistic Missile)을 서로 비교하여 공통점과 차이점을 살펴 보자. 

우주발사체(Launch Vehicle, Carrier Rocket)와 탄도미사일(Ballistic Missile)은 로켓을 사용해서 빠른 속도로 비행체를 발사되는 공통점을 가지고 있다. 하지만 그 목적에 있어서 매우 큰 차이점을 가지고 있다. 로켓이 탑재물인 인공위성이나 우주선을 지구궤도나 우주로 발사할 때는 우주발사체가 되고 로켓의 탑재물이 무기로 사용되는 탄두일 경우에는 탄도미사일이 되기 때문이다.

로켓은 고온 고압의 가스 배출을 통해 작용-반작용 현상을 이용해 추진력을 얻는 엔진 장치이다. 로켓은 연료와 산화제를 모두 탑재하고 비행한다. 이는 대기권 내에서 뿐만 아니라 산소가 없는 우주에서도 추진력이 필요하고 높은 에너지가 필요하기 때문이다.(비행기에는 연료만 실려 있고, 산화제는 공기 중의 산소를 이용하므로 공기가 없는 곳에서는 추진력을 얻을 수 없다)

 

 

우주발사체와 탄도미사일에 사용되는 로켓은 다수의 동일한 기술, 구성품 및 운용특성을 공유한다. 하지만, 탄도미사일과 우주발사체는 동일한 로켓에 단순히 탄두와 위성을 교체해서 장착하면 되는 것은 아니다.

 

우주발사체와 탄도미사일의 차이는 다음과 같이 4가지로 크게 볼 수 있다.

1. 우주발사체는 우주를 향해서 발사된 후 위성을 지구의 궤도에 올려놓거나 우주탐사선을 우주로 보내는 것을 목적으로 하는 것이다.

이에 반해 탄도미사일은 탄두가 지구의 중력권을 벗어나지 않고 대기권이나 성층권의 최고 고도에 이른 후에 탄두가 다시 지상으로 낙하하여 목표물을 타격하는 것이 목적이다.

 

2. 우주발사체와 탄도미사일은 각각의 목적을 달성하기 위해서 서로 다른 궤적을 이용해야 하고 최적 성능을 얻기 위해 다른 추진시스템으로 발사한다.

우주발사체는 위성 등을 지구 궤도에 올리기 위해 초기에 수직으로 상승한 후 목표궤도에 도달하기 위한 요구 속도를 얻기 위해 지구곡면과 거의 평행한 궤적으로 위성을 가속시킨다. 지구 궤도를 회전하는데 필요한 속도를 얻기 위해 궤적의 마지막 단계(2단 또는 3단)에서는 통상 낮은 추력의 엔진을 사용한다. 탑재 위성의 최대 고도는 요구되는 궤도 변수에 따라 400~600km 정도이다. 한편, 탄도미사일은 높은 고도로 탄두를 들어 올린 후 탄두가 최대사거리를 비행하도록 30도 방향으로 틀어 관성비행을 하게 한다. 10,000km의 사거리를 가지는 대륙간 탄도미사일, ICBM은 1,000km 이상의 최고 고도까지 올려야 하는데 이렇게 하기 위해서는 가속하는 동안 중력 손실을 피하기 위해 고추력의 엔진을 필요로 한다.

 

3. 탄도미사일은 탄두를 열로부터 보호하기 위한 차폐기술, 재진입 탄두의 자세 제어기술 등 대기권재진입기술(Re-entry Technology)이 필요하다. 탄도미사일은 대기권을 벗어난 탄두가 목표물을 명중시키기 위해 지상으로 고속으로 떨어져야만 한다. 그래서 탄두가 대기권으로 재진입하여 자유낙하할 때 마찰에 의해 발생하는 뜨거운 열로부터 보호해야 하고, 정확한 위치에 떨어질 수 있도록 조정되어야 하기 때문이다.

 

4. 운용 요구조건에 차이가 존재한다. 우주발사체는 발사를 위해 충분한 시간과 점검을 통한 준비를 할 수 있다. 그러나 탄도미사일은 준비과정 없이 급작스런 상황에 발사할 수 있어야 한다.

탄도미사일은 대부분의 국가가 반응시간 및 준비시간이 짧은 고체추진제를 사용하고 이동식미사일발사대(TEL; Transporter Erector Launcher)사용한다.

하지만, 우주발사체의 경우 환경 및 성능 증진을 위해 액체수소(LH2)와 액체산소(LOX)와 같은 극저온의 액체추진제를 주로 사용한다. 일반적으로 액체연료 및 산화제를 발사 직전에 오랜 시간동안 로켓에 주입해야 한다. 이와 같이 발사에 시간이 오래 소요되는 액체 추진제를 군사용으로 사용할 경우 상대방의 감시정찰에 포착될 가능성이 높다.

그러나 러시아나 중국과 같이 구 공산권의 경우 장기 보존이 가능한 하이드라진(Hydrazine)을 연료로 사용하기도 한다.

 

구분	우주발사체	대륙간 탄도미사일
목 적	위성 및 우주선 발사	탄두의 발사
개발방향	추력와 비추력의 극대화	. 빠른 발사(준비시간 최소화) . 적의 공습에 살아남는 능력
발사각도	수직→궤도방향	수직→30도
추진제 (연료+산화제)	액체	고체 (러시아는 액체)
최고발사속도	29,000 km/hr	시속 8,000 km/hr