뭔가 그림도 넣고 자세히 적으려했는데 급 귀찮아져서.. 간단히 적습니다.
대기권은 대류권 성층권 중간권 열권 등으로 나눠진다고들 하는데 이는 고도에 따른 온도변화를 기준으로 나눈 구분법이고
항공우주에서 민간 혹은 나사에서 정의하는 우주는 예전엔 고도 100km를 기준으로 현재는 미공군 나사 공히 고도 80km를 기준으로 우주냐 아니냐를 나눕니다.
이 경계고도를 카르만 라인이라고 하고 이 고도 이상 넘어갔다가 돌아오면 우주에 갔다온 것으로 인정합니다.
그리고 실질적으로 우주선이나 미사일들이 소위 말하는 재돌입 re-entry로 공기마찰에 의한 플라즈마화와 고열 연소와 진동등이 발생하는 구간은 고도 50~100km 구간입니다.
즉 대략 고도 100km정도 올라갔다가 다시 지구로 진입하는 물체는 '재돌입'하는 겁니다.
잘아시는 스페이스X로켓의 1단 부스터는 고도 60-80km선에서 2단과 분리되지만 가속해왔던 속도와 벡터방향상 계속 더 상승하면서 (물론 분리후 2단은 엔진 추진으로 가속하는 반면 1단은 더이상 추진없이 중력과 미약한 공기저항만 받는 포물선 운동을 하니 서로 멀어집니다.) 고도는 110-130km까지 추가상승을 하고 지구로 재돌입합니다. 그 과정에서 지나친 가속으로 1단부스터가 가열 및 진동분해파괴가 일어날 수 있기에 속도를 떨어뜨리는 re-entry burn 재돌입 분사추진을 수행하는 겁니다.
여기까지가 기본지식.
즉 고도 100km 언저리까지 탄도비행으로 올라갔다가 다시 돌아와도 재돌입이다라고 한다는 점을 깔고 이야기합니다.
탄도미사일은 사거리에 따라
SRBM 단거리탄도미사일의 약칭 사거리 약 1000km이하
MRBM 준중거리탄도미사일 사거리 1000-3000
IRBM 중거리탄도미사일 사거리 3000-5500
ICBM 대륙간탄도미사일 사거리 5500 이상
으로 크게 나눌수 있습니다.
우선 일반적인 탄도미사일들은 탑재페이로드를 원하는 거리까지 최대한 보내기위해 부스트과정의 발사각도에 세세한 조정을 합니다. 중고딩용 기초 뉴튼역학상 비스듬하게 쏘아올린 물체의 최대도달거리 달성 발사각이 45도라는 것이 잘 알려져있듯 로켓은 공기밀도 등 다양한 변수가 더해져서 최대 도달거리를 얻기 위해 고도상승과 함께 각도를 서서히 45도보다 더 낮추어갑니다.
반면 현무4는 사거리보다 최대종말속도를 얻기위해 고도 500-1000km까지 올라가서 마하 10의 속도를 얻는다고 언급되고 있죠. 정확한 정점고도는 비공개
참고로 정상각도 발사를 하는 탄도미사일들의 경우
SRBM들의 개략적인 정점고도와 종말속도는 미사일들에 따라 다르지만 개략적으로 50-150km 정점고도와 마하 3-7정도가 나옵니다.
MRBM들은 80-300km 정점고도와 마하 5-11
IRBM들은 200-1000km 정점고도와 마하 7-16
ICBM들은 최소 1000 km의 정점고도와 마하 16-25
(미사일들에 따라 차이가 있습니다.)
현무4가 설령 고각발사로 ICBM이 정상각도 발사시 도달하는 고도에 도달해도 결국 추진력의 차이로 얻을 수 있는 종말속도는 ICBM의 절반이하입니다.
그리고 대기권 재돌입체가 요구되는 건 ICBM만이 아니더라도 IRBM MRBM을 개발하기 위해서도 필요한 부분이지만 마하 20수준의 재돌입과 마하 10수준의 재돌입에 요구되는 기술 사이에는 장벽이 존재합니다.
북한이 ICBM개발하면서 재돌입체 개발을 위해 실제 탄착되는 먼바다까지 가서 떨어지는 실험재돌입체를 회수하는 게 불가능하니 미사일 엔진 연소시험장에서 엔진분사열로 재돌입 내열재 내구도 실험하는 모습을 보이기도 했죠. 즉 북한은 MRBM IRBM을 개발하면서 그수준에 맞는 재돌입기술을 구소련기술자와 자체개발로 십수년에 걸쳐 개발했고 적용했지만 ICBM용 재돌입은 장벽이 크기때문에 가까운 시일내 개발이 어렵다는게 중론이죠.
어찌되었든 결론내리자면 한국군이 언젠가 ICBM을 개발하겠다고 작정하고 시작한다면야 재돌입체 개발을 할 수는 있어도 현시점의 현무4의 적용기술은 ICBM에 필요한 기술과는 거리가 있습니다.
단, 현무4의 고각발사와 종말속도로 비추어 페이로드 조정후 정상각도 발사시 최대사거리 2500-3000의 MRBM 최상위 수준의 기술은 확보한 것으로 볼 수 있습니다. 시험발사에서 두발 중 한발만 성공한 부분도 재돌입중 문제로 알고 있지만 국과연이 기술안정화 자신있어했으니 가능하리라봅니다.
작성일 : 20-07-25 09:04
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