이니의 즐거운 계발사전

안녕하세요~ 2021년이 된 지도 이제 4일이 다 되어가네요! 

여러분은 작년보다 만족스러운 새해를 보내고 계신가요?! (๑˃̵ᴗ˂̵)و ♡

※본 블로그는 게임공략을 내포하고 있지만 게임플레이만을 위한 답지식 공략이 아닙니다.

이틀 전 글에서는 커발 스페이스 프로그램(Kerbal space program, KSP)이 어떤 게임이며 어떻게 플레이하는 게임인지를 알아봤었죠. 오늘은 로켓을 디자인하고 튜토리얼에 따라 발사시키며 들었던 의문점을 풀어보려고 합니다.

1. 왜 액체 연료(liquid fuel)를 사용하는가?

2. 산화제(oxidizer)의 역할은?

3. 로켓을 발사한 뒤 왜 동쪽으로 살짝 기울일까?

정말 기본적인 것들인데 의문을 품으니까 한없이 궁금해지더라구요ㅋㅋㅋ

그래서!! 구글 검색 뿐만 아니라 한국항공우주연구원 사이트에 들어가서 공부를 좀 해봤습니당

액체 연료(liquid fuel)의 사용

 이 의문점에 대한 대답은 정말 간단했어요. 많이 사용하기 때문에!ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ 현대의 상업용 로켓이 거의 다 액체 연료를 사용하기 때문에 많은 튜토리얼과 공략글에서도 일단 액체연료를 사용하라고 권장하고 있는 것 같더라구요.

연료는 액체연료와 고체연료가 있는데 액체로켓의 경우 필요에 따라 엔진 온오프 조작이 가능해 로켓을 정밀하게 조작할 수 있고 따라서 원하는 곳으로 정확히 보내는 데에 용이해요. 항공우주연구원 사이트에서 가져온 TMI로는 우리나라 최초 우주발사체인 나로호 1단도 액체연료를 사용한다 합니다. 대신 연료만 있으면 되는 고체연료와는 달리 액체 연료는 산화제가 꼭 필요합니다.

무거워진다는 뜻이죠ㅜㅜ

무거워지면 추진력도 더 많이 필요하고 그러면 연료가 더,,,, 무한 반복 딜레마에 빠질 수가 있으니 무게는 최대한 가볍게 필요한 애들만 쏙쏙 넣어줍니당

산화제(oxidizer)의 역할

로켓 엔진이 제대로 엔진 역할을 하려면 지구 대기권 내에서 뿐만 아니라 우주공간에서도 추진력을 발생시켜야 하죠. 액체연료는 연료와 산화제가 만나 연소해야 연소가스가 만들어지고 추진력을 얻을 수 있으므로 연료 외에도 산화제를 넣어주어야 합니다. 

가끔 로켓 디자인 하면서 아무 생각없이 액체연료만 있는 연료탱크 넣어버려서 우주에 가서 엔진 점화했는데 점화가 안 될 때가 있어요..... 허헣...... 그럴 땐 뭐,,, 에잇 다시 Revert!!!

여러분 꼭 액체 연료탱크를 붙일 때는 그 스테이지에 산화제(oxidizer)의 존재를 확인합시당,, 꼭 액체 연료만 고집할 필요 없이 우주공간에서는 조금만 추진력을 주어도 효율이 좋기 때문에 고체연료를 쓰는 것도 좋은 방법이라고 합니다!

로켓을 동쪽으로 발사하는 이유

드디어 마지막 의문점이에요! 아니 왜 수직으로 발사하고 잘 가고 있는 로켓을 살짝 기울이는 걸까,, 왜 그것도 동쪽으로만?

그 이유는 바로 지구의 자전 때문입니다!

지구는 서에서 동으로 자전을 하고 있기 때문에 로켓이 서쪽으로 발사되느냐 동쪽으로 발사되느냐에 따라 탈출속도가 달라지게 된다고 합니다. 흐음, 생각해보니 동쪽으로 발사되면 자전과 같은 방향으로 가는 반면에 서쪽으로 발사가 되면 지구 자전을 뚫고 가므로 더 많은 힘이 필요한게 당연하네요..! 

그래서 다들 그렇게 동쪽으로 로켓 머리를 기울이라고 했군요,,

수치상으로는 적도에서 동쪽으로 발사되면 10.735 km/s, 적도에서 서쪽으로 발사되면 11.665 km/s가 필요하다고 하네요. 로켓이 꼭 이 속도 이상을 도달해야만 중력권에서 벗어나는 것은 아니에요! 로켓은 계속 추진력을 받으니까요 (탈출속도: 그 지표면 발사 후 어떠한 운동 에너지도 공급받지 않는 경우의 초기속도)

※ (위성)로켓이 지구를 공전할 수 있는 이유는 원심력 때문이며, 최고점에서 가속하는 이유는 그 지점에서 가속하는 것이 효율이 가장 좋기 때문입니다. (여기서 구심력이 중력!)

(그림 출처이자 물리적으로 알고 싶다면 ㄱ! https://m.blog.naver.com/toshizo/220689142853)

※ 제가 알고 싶었던 것들은 일단 이 세가지가 다지만 로켓에 대해서 좀 더 여러 주제에 대해 자세하게 알고 싶다면 밑에 링크를 타고 한국항공우주연구원의 교육 페이지 한번 쓱 보셔용

다음 포스팅 때는 호만 전이 궤도에 대해 알아보고 한번 직접 KSP에서 시도해보겠습니다77

<참조>

한국항공우주연구원 (과학교육-로켓) : www.kari.re.kr/prog/stmaplace/list.do?stmaplace_gubun=2&mno=sub07_02_02

탈출속도 위키피디아: ko.wikipedia.org/wiki/%ED%83%88%EC%B6%9C_%EC%86%8D%EB%8F%84

안녕하세요 이니입니당♡

블로그 첫 포스트로 커발 스페이스 프로그램 (Kerbal Space Program, KSP)에 대한 기본적인 설명으로 시작하려 합니다.

공략은 저도 아직 8시간 정도밖에 플레이를 해보지 않았기 때문에 완전 초보 공략 정도,,,ㅎㅎ

저의 블로그는 게임을 공략만 하는 것이 아니라 공부하면서 공략까지 get하는 것이니까요~~

게임 플레이와 관련된 지식만 원하시는 분들은 굵은 글씨만 읽으시면 됩니다!

본론으로 들어가서 먼저, 커발 스페이스 프로그램은 (이하 KSP) 멕시코 회사에서 개발된(C# 기반) 우주비행 시뮬레이션 게임인데요. 지구와 대응되는 커빈이라는 행성에 그것도 정확히 적도에 딱 위치한 커벌 우주 센터(Kerbal Space Center, KSC)에서 로켓 디자인부터 발사, 비행과 조종 등까지 하게 됩니다.

NASA랑 직접적인 교류를 하며 실제 콜라보도 많이 했으며 심지어 NASA 직원의 50%가 플레이를 한다는 말이 있을 정도로 물리 법칙을 현실적으로 구현한 것으로 유명한 게임이에요. 고정 궤도가 있는 천체들을 제외하고 모든 것들이 뉴턴 역학에 따르고 로켓의 추력(발사력) 비행체의 양력이 어느 위치에 각 부품들이 붙어있는지에 맞춰 작용합니다. 각 천제들의 다른 대기 조건들의 영향도 받는다고 하네요. (아직 실제로 가보지는 못했...)

호만 전이 궤도와 에어로 브레이킹이 가능하다고 하니 나중에 이 둘에 대해서 한번 알아봐야겠어요!

아, 그리고 천체들은 거의 다 태양계의 천체들(수금지화목토천해..!!!)과 대응이 됩니다! 

게임 플레이는 샌드박스 모드와 커리어 모드 두 가지가 있어요. 샌드박스 모드는 처음부터 모든 부품을 사용할 수 있는 반면에 (대신 과학실험, 연구시설은 이용 불가) 커리어 모드는 미션을 수행하여 과학점수를 얻어서 연구개발(R&D)를 통해 테크트리를 뚫어야합니다!

저는 아직 샌드박스 모드로 여러가지를 시도해보는 중이에요ㅠㅠ 하지만 공략글들을 보면 유인 탐사가 가능한 과학실험 수가 더 많기 때문에 유인탐사를 하는 것이 좋고, 또 데이터만 전송하는 것보다 직접 가지고 와서 (커빈에 귀환하여) 연구하는 것이 더 좋다고 합니다! 

커빈에는 초록색의 작은 인간형 종족 커벌들이 사는데 이 친구들은 키는 작으면서 몸무게는 매우 무겁습니다...

(게임상 스펙: 우주복 입은 커발의 신장 75cm 체중 93kg)

그리고 능력치가 용감함과 어리석음 두 가지 밖에 없어요. 어리석음(foolness) 요소가 있을 정도로 얘네들은 기본 표정부터 바보같이 생겼는데 무슨 일이 생겨도 소리내 웃으며 즐기는 모습을 보여줍니다... 아직 험하게 다룬 적은 없지만 위험한 상황에서도 그렇다고 하네요;; 나름 귀여우면서도 계속 웃기만 하니까 좀 괴기하기도 하고 그래요,,

캐릭터들에 대해 더 많이 알고 싶다면 나무위키 참고 (namu.wiki/w/Kerbal%20Space%20Program)

로켓을 날리려면 먼저 로켓을 만들어야겠죠? 로켓에 대해 아무것도 모른 채로 호기심만으로 이 게임을 시작한 이니는 로켓에 기본적인 구조조차 몰랐답니다 데헷☆ 

혹시 그런 분들을 위해 준비했습니다!

☆로켓의 기본 디자인 : 사령선(귀환을 위해 위에 낙하산 달아주기) + 디카플러(decoupler) + 연료 + 엔진 ☆

*decoupler: 연료를 다 사용한 후에 필요없어진 연료통과 엔진을 버림으로써 우주선의 무게를 더 가볍게 해줍니다. 운동량 mv에서 질량인 m이 줄어든다면 v는 더 커지겠죠!! (물론 더 이상 엔진에너지는 얻지 못하겠지만ㅜㅜ) 스테이지 설정(스페이스로 단계별 활성화)을 통해 엔진, 디카플러 등을 단계별로 활성화시킬 수 있습니다.

*연료는 액체 연료를 주로 사용하더라구요. 그리고 보통 연료통에는 산화제도 같이 들어있습니다. 이 점에 대해서는 다음 포스팅 때 더 다룰게용~

 날개, 태양전지판, 바퀴 등등 부품들이 많이 있어서 나중에는 궤도상에서 다른 발사체와 랑데부를 하거나 다른 행성으로 날려보내 탐사를 진행할 수도 있습니다! 이것들은 천천히 같이 해봐요,,

로켓을 발사할때 처음에는 수직으로 발사를 하지만 어느정도 올라가면 머리를 조금씩 동쪽으로 기울여 주는 것(보통 15-20도 정도)이 좋습니다. 이에 대해서도 다음 포스팅에서 다루겠습니다!

저는 이제 궤도만들기까지는 여유롭게 성공할 수 있고 (제일 기초..) 이제 달 왕복을 목표로 플레이하고 있어요. 그런데 로켓이 커지면 자꾸 로켓이 분리되면서 발사에 실패하더라구요.. 자료조사를 하면서 보니까 부품간의 결합력에도 한계가 있어서 너무 큰 힘이나 어긋난 방향으로 힘이 가해지면 부서지거나 분리된다고 하네요.

<로켓을 만들고 발사해서 조종을 할 때 필요한 조작법 중에서 초반부터 많이 사용하는 것들>

참고:

m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=dongho919&logNo=130180576779&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F

ko.wikipedia.org/wiki/%EC%BB%A4%EB%B2%8C_%EC%8A%A4%ED%8E%98%EC%9D%B4%EC%8A%A4_%ED%94%84%EB%A1%9C%EA%B7%B8%EB%9E%A8