오늘은 지난시간에 예고했듯이 로켓의 역사에 대해 알아보겠다.
중국은 오래전에 화약을 발명하여 포와 폭탄을 만들어 사용하였다. 원래는 종교적 목적에서 숭배의식의 하나로 사용되었으나 점차 군사적 목적으로 이용되었고 불꽃놀이에도 사용되었다. 10세기경에 이르면 화약은 본격적으로 전쟁에 사용되어 포격전이 벌어지기도 하였다. 16세기에는 임진왜란에서 조선이 개발한 세계최초의 다연장 로켓인 신기전이 실전에 사용되었다. 대신기전은 현대의 탄도미사일과 같은 원리였으며 산화 신기전은 세계 최초의 2단 로켓이였다.
로켓 기술이 유럽에 전해진 것은 몽골에 의해서였다. 몽고군은 중국 송나라를 정복하면서 화약 기술을 습득하였고 중국 기술자를 몽고군의 용병으로 참가시켜 유럽 정복에 활용하였다. 몽고가 유럽을 침범하여 로켓을 유럽에 알려진 이후에도 한동안 유럽인들에게는 신기한 것에 불과하였다. 그러다가 폴란드-리투아니아 연방 귀족인 카지미에쉬 세메노비치(Kazimierz Siemienowicz)가 《포격전의 대기술(Artis Magnae Artilleriae pars prima)》을 저술했고 한동안 이 책은 유럽에서 포격전의 기본 매뉴얼이 되었다. 이책은 로켓, 포, 불꽃놀이 기구 제작에 이르기까지 기본 설계 방법을 제공하였다.
18세기 인도에서 벌어진 마이소르-영국 전쟁에서 철제로켓이 성공적으로 사용된다. 이후 영국은 19세기 동안 로켓을 개발 사용하였으며 이 시대에 인물로 윌리암 컨그래브가 있다. 이때부터 로켓은 군사적으로 많이 사용하게 되고 1814년 볼티모어 전투에서는 포트 맥헨리를 공격하는 데 영국의 로켓함 Erebus가 사용되었는데 미국 국가에 나오는 'rocket's red glare'가 바로 이것이다.
군사적 사용이 많아지던 이 시기의 로켓은 정확도가 떨어졌다. 수평유지장치도 없었고 스핀도 없었으며 진로를 벗어나는 경우가 많았다. 이 문제를 해결하기 위해 컨그레브 로켓은 고리에 긴 막대를 붙여 진로를 벗어나는 것을 방지했다.
1903년에 고등학교 수학 교사였던 콘스탄틴 치올콥스키(Konstantin Tsiolkovsky)가 《반작용 모터를 이용한 우주 공간 탐험(Исследование мировых пространств реактивными приборами)》을 발간했다. 우주여행에 관한 과학저작물로는 최초로 평가되는 이책을 통해 치올콥스키 로켓 방정식-로켓 추진 이론의 기본 방정식-이 나왔다.
초기의 로켓은 열 에너지가 배기구로 배출되면서 효율이 매우 나빴다. 현대의 로켓은 로버트 고다드(Robert Goddard)가 초음속 노즐을 로켓 엔진의 연소실에 부착하면서 개념을 정립했다. 노즐이 연소실의 뜨거운 가스를 제트기류로 분출하면서 2배의 추력을 내었고 효율이 향상되었다.
1923년에 헤르만 오베르트(Hermann Oberth)는 거절당한 박사학위 논문 《행성사이로의 로켓(Die Rakete zu den planeten raumen)》을 출판했다. 이 책은 전 세계의 주목을 받게 되었고 로켓에 대한 관심이 높아지는 계기가 되었다.
1931년에서 1937년 동안에 로켓에 관한 과학적 성과가 레닌그라드 기체 역학 실험실(Gas Dynamics Laboratory)에서 이루어졌다. 자금과 인력을 제공받으며 100여개의 실험용 엔진을 발렌틴 글류스코(Valentin Glushko)의 지도아래 제작되었다.
다음 시간에는 로켓의 구성 요소에 대해 알아보도록 하겠다.