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대기권 진입

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1. 메체에서의 등장


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[GIF image (22.74 KB)]

아폴로 계획에서의 대기권 진입 방식.

대기권 진입[1], 대기권 돌입[2]
Atmospheric entry(대기권 진입), Re-entry(재진입, 재돌입)[3]

발사된 우주선의 미션의 마지막 절차. 궤도 상 우주선이 진행방향과 반대된 방향으로 로켓을 점화, 속력을 줄인 후 공기의 항력과 중력을 이용하여 차차 고도를 낮추어 대기권을 뚫고 지구로 진입하는 과정이다. 발사의 경우 고밀도 공기층에선 저속으로, 저밀도 공기층에서 최고속도로 궤도를 이루므로 큰 문제는 없으나 재진입의 경우 저밀도 공기층에서 감속한 후 고밀도 공기층으로 자유낙하하므로 최대 2~6천도 이상의 고온으로 가열되며 공기가 연소하지 않고 플라즈마화 된다. 따라서 불이 붙어서 내려온다기보단 백열등처럼 하얀 빛을 내며 재진입 하게 되지만...

2014년 12월 5일 수행된 오리온 우주선의 EFT-1 무인 테스트 미션 중 재진입 장면을 담은 영상.
재진입 속도는 대략 초속 8.9km이며 섭씨 2200도의 플라즈마가 형성되는 장면이 고스란히 담겨 있다.

사실 이 멋있는(?) 장면은 후반부의 약 3분이고 사실 궤도상에서 재진입 절차를 실행한 후 실제로 지상에 닿기까지는 3시간 정도가 걸린다. 즉 두시간 반동안 미세한 공기로 감속부터 한다. 그후 점점 달궈진 우주선이 플라즈마상태로 돌입하면 통신이 두절되고, 그 후 지상 50 ~ 100km 대에서부터는 단열압축을 통한 플라즈마화와 동시에 그 아래에 공기들이 감속을 시키므로 약 지상 50km부터는 플라즈마 상태가 끝이 나며 그 후 좀 더 감속한 후 낙하산을 펼치게 된다.(스페이스 셔틀의 경우 S자비행으로 감속)

따라서 3분이상 통신이 두절될 경우 MCC(미션 컨트롤 센터)는 초상집 분위기가 될 수밖에 없다. 진짜 초상나니까

콜럼비아호 사고 당시 MCC. 6분쯤부터 MCC에서 콜럼비아를 호출하지만 응답이 없자 분위기가 싸늘하게 식는 것을 볼 수 있다.

이 과정에서 가장 중요한 것이 spaceship thermal protection system 이라는 것인데, 열충격 보호 시스템과 열전도 제어 체계 및 단열 소재를 사용하며, 특히 Re-entry 시 형상에 따라 마찰열에 상당한 차이가 발생한다. 가령 넓덕한 친구들은 온도가 엄청 올라가지만 빨리 감속되고, 뾰족한 친구들은 표면에 닿는 열은 적은데 감속이 잘 안된다. 그리고 이 형상에 따라서도 진입각이 달라진다. 가령, 뾰족한 형상의 물건들은 진입각을 2도나 1도로 설정하여 지구를 수바퀴에서 수십바퀴씩 돌면서 내려오도록 하기도 하지만, 넓덕한 것들의 진입각은 궤도 면의 약 5도에서 6도로서 이보다 낮으면 물수제비처럼 팅겨 안드로메다 저편으로 튕겨나가게되며 이보다 높을 시 더 높은 온도의 플라즈마층이 형성돼 우주선이 증발하게 된다.

사실 이론상으론 해당 고도에서 바로 아래 지면으로 자유낙하하는 것이 가장 빠르고 가장 안전한 재진입 방법이지만 그렇게 하려면 발사시와 같은 양의 연료를 역분사해야 되므로 절대 불가능하다. SF에서 흔히 나오는 Reactionless Drive가 실현되면 모를까. 아니면 낙하산 등을 사용해 초기부터 거대한 표면적을 사용, 마찰이 일어날 면적을 넓게하면 단열압축열은 줄어들기때문에 이런 방법을 쓰는 경우도 있다.

저 낙하산 방식과 비슷한게 NASA 의 IRVE 인데, 재진입 시 진입하는 방향의 천에 질소가스를 불어넣어 마찰면의 크기를 아주 크게 하는 기술이다. 이렇게 하면 플라즈마는 개뿔 아무런 불빛도 안나고 재진입된다. 당연히 통신두절도 없다.

1. 메체에서의 등장

현실SF를 통틀어 가장 긴장감 연출하기 좋은 소재 중 하나. SF계열에선 대기권 진입 도중의 공격이나 손상된 우주선으로 대기권 돌입 등의 소재로 긴장감을 높인다.


대표적으로 기동전사 건담 시리즈는 이런 대기권 돌입 소재를 각 작품마다 적어도 한번씩은 꼭 써먹는데 이러한 대기권 돌입이 거의 클리셰가 되었다고 봐도 무방.

일례로 우주세기의 예를 들자면 기동전사 Z건담에서 마라사이는 이전 기동전사 건담시절에 쓰던 내열필름이 아닌 밸류트 시스템이라는 일회용 방열 풍선에 의존하기 때문에 한번 밸류트가 터지면 끔살확정인데 건담 MK-2는 훨씬 내구력이 좋은 플라잉 아머라는 비행기형 판때기를 쓰며 이 플라잉 아머는 밸류트와 달리 돌입하며 기동이 가능한지라 카미유 비단은 대기권 진입 중에 플라잉 아머로 벨류트를 톡톡 치고 가는 식으로 티탄즈를 끔살시켰다.Z건담은 플라잉 아머를 베이스로 한 웨이브 라이더로 가변 후 대기권 돌입이 가능한 MS로 Z와 ZZ에서 각각 등에 MS를 태우고 대기권 돌입을 한 적이 있다. 가장 최신작인 기동전사 건담 유니콘에 이르러서는 극장판에 준하는 OVA 보정까지 더하여 정말로 중력에 빨려들어가는 듯한 압도적인 연출을 보여줬다. 살려주게 버나지군! 내가 차도 대접하지 않았는가! 이대로라면 내가 대기권에서 타죽고 말아!

비우주세기 쪽에선 이런 클리셰가 꽤나 무시되는 경우가 있는데 기동전사 건담 SEED에선 프로토타입 모빌슈트인 스트라이크 건담이 대기권 돌입 도중에 아크엔젤에 착륙했었지만 실드가 거의 녹고 콕핏 내부 온도가 급상승하는 위험한 상태였으나 기묘하게도 무장 증설형 증가장갑을 덕지덕지 붙인 듀얼 건담은 같이 대기권 돌입했지만 멀쩡했고 방패도 증가장갑도 없는 버스터 건담도 멀쩡하게 진입한다. 또 중반부의 프리덤 건담부턴 그냥 시원하게 돌파. 시뎅에선 양산형 기체인 자쿠 워리어가 반파된 상태에서 어깨 실드 한장으로 대기권을 돌파한다.[4]
아무래도 페이즈 시프트 장갑 재질의 기체이기만 하면 대기권 진입시의 고열 정도는 별탈없이 견뎌낸다는 설정인 모양. 스트라이크 건담의 경우는 비록 실드가 녹기는 했지만 실드는 단순히 대빔 코팅재질의 물건이므로... [5]

심지어 기동무투전 G건담마스터 아시아모빌파이터 따위 필요도 없이 그냥 위풍당당하게 맨몸에 팔짱까지 끼고 정면으로 돌파한다. 사실 모빌파이터는 구속구다 기동전사 건담 더블오에서도 1기 2화서부터 GN입자 빨로 아무렇지도 않게 그냥 대기권 돌입하는 장면이 나왔을 정도다. 그래도 더블오의 경우 GN입자를 내열필름 비슷한 용도로 사용하기는 한다. 엔드리스 왈츠의 경우도 대기권 돌입 전투씬이 있으며 건담 헤비암즈 커스텀의 경우 대기권의 중력을 그대로 받는데도 내장된 탄약이 하나도 유폭하지 않는 기이함을 보여준다.

이런 세태를 보고 '우주세기와 비우주세기의 이런 상반된 연출은 우주세기비우주세기간의 의식차이를 분명하게 보여주는 것이며 70년대 우주 개발 열풍을 기반으로 한 우주세기 건담의 아이덴디티중 하나가 대기권 돌입이었다면, 비우주세기에선 더 이상 그런것들이 매력적이지 않았다'...이라고 우주세기 팬들이 주장해도 사실 빅토리 건담쯤 가면 양산형들까지 장비하고있는 빔 실드때문에 대기권 돌입에 제한이 없어지게 돼서[6] 우주세기도 비우주세기랑 다를것이 없어진다. 거기에다가 위에서 예를 든 더블오도 지구궤도내에서 방치된 민간모듈이 대기권에 진입할 위기에 처하자 그것을 저지하려는 작전이 방영된바 있다. 후기 우주세기와 마찬가지로 어떤 식으로 진입하는지 설정자체는 대부분 상비하고는 있다.

대기권 진입이 이처럼 골치아픈 문제다보니 많은 소프트SF스페이스 오페라 작품들은 반중력이라는 데우스 엑스 마키나를 도입해 간단히 처리해 버리는 경향이 있다. 대표적으로 스타워즈. 예외로 은하영웅전설 OVA판의 제국군 전함이나 우주선들은 전혀 공기역학적으로 생겨먹지도 않았고 반중력 장치도 달려있지만 대기권 돌입할때는 쿨하게 거의 수직으로 내려온다. 반면에 스타 트렉은 제작비 절감을 위해서 대기권 진입장면을 빼버리고, 모두 트랜스포터(전송기)로 해결했다.

위의 사례와는 약간 다르지만 플라네테스에서 유리 미하일코프가 우주공간에서 사고를 당해 대기권 돌입추락할 때 구조하는 장면을 긴장감 있게 연출한 바 있다.

겟타로보 시리즈 OVA 진 겟타로보 세계 최후의 날에 등장한 블랙겟타는 대기권 돌입을 하다 도장이 불타버려 그을린 것이라고 한다. 이놈의 경우 내열 망토로 둘둘 싸고 무식하게 돌파한 케이스.

와하맨레미맨몸으로 해냈다. 명대사는 '아뜨뜨뜨뜨뜨-!!!'

어떤 마술의 금서목록 극장판 엔디미온의 기적에서 칸자키 카오리도 이걸 맨몸으로 한다! 영상특전 어떤 마술의 인덱스땅에서는 아마 불타죽는 듯(...).

고스트 스위퍼요코시마 타다오도 맨몸으로 해냈다. 인간이냐? 정확하게 말하면 마리아와 같이 떨어지긴 했지만... 아니, 걘 사이보그잖아!

로스트 플래닛 2의 캠페인 에피소드 6에서 등장.올드 원(舊 네벡) 대원들이 위성병기에서 EDEN3 행성으로 귀환할 때 VS를 타고 대기권 돌입을 한다.이 때 VS를 직접 조종해서 적들이 뿌려놓은 기뢰들을 제거하며 돌입하는데,우주에서 보는 EDN3 행성과 웅장한 브금,그리고 올드 원 지휘관이 에덴3행성의 설적들에게 하는 연설[7]이 조화돼서 간지폭풍을 이룬다.2분 45초부터

닥터 후에서 등장하는 타임머신 우주선 타디스는 나무로된 전화상자로 위장하고 있지만(주인공 닥터의 타디스에만 해당됨), 모든기능이 정지된 상태로 대기권에 수직낙하해도 열에의한 그을림과 땅에 부딛힐때의 충격에의해 유리창 하나에 금이가는것 외에는 다른 이상없이 착륙할수있다.

크라이시스 3에서 세프 거대 전함을 아크엔젤로 파괴한 프로핏이 충격파에 밀려나 지구로 낙하하는 모습을 보여줬다.
여담으로, 프로핏이 떨어진 곳은 크라이시스 1 에서 노매드가 세프의 공격을 받고 떨어진 곳과 같다.

헤일로 시리즈에서는 마스터 치프가 강화복을 입은체로 우주에서 착륙 중인 코버넌트 함선에서 띄어내려서 그냥 대기권을 뚫고 지구에 낙하한다.

롬 고드윈의 단편SF소설 '차가운 방정식(The Cold Equations)'은 대기권 돌입의 무서움을 다루고 있다.[8]
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  • [1] '재돌입'과 더불어 국립국어원이 국어사전에 제시한 단어 중 하나이며(따라서 국립국어원 표준국어대사전을 출처로 하는 네이버 국어사전 등에서도 '대기권 진입'과 '재돌입'을 제시하고 있다.), 구글 이미지 검색에서도 항공 우주 관련 사진으로 잘 나온다.
  • [2] 이것도 '대기권 진입' 못지않게 많이 쓰이나, 구글에서 이걸로 검색하면 대부분 건담 이미지로 뜬다. 주로 일본에서 쓰는 단어이기 때문.
  • [3] 'atmospheric reentry(대기권 재진입)'을 줄인 표현이지만, 영미권에서 Reentry만 써도 통한다. 한때 이 항목의 이름이 이를 따라 '재진입'이었던 때가 있었으나 한국에서 단독으로 이런 뜻으로 사용한 예가 없기 때문에 해당 항목에 이 항목의 링크가 걸려 있다. 덧붙여 표준국어대사전과 그것을 출처로 하는 여러 국어사전에서는 'atmospheric reentry'와 'reentry'의 역어로서 각각 '대기권 진입'과 '재돌입'을 제시하고 있지만, '재진입'은 왠지 제시하지 않는다. 어째서일까…
  • [4] 원본인 자쿠II는 대기권을 돌파하다가 결국 끔살당한다.아악! 샤아 대령님!
  • [5] 물론 페이즈 시프트도 없는 자쿠 워리어의 진입에 대해선 단지 주인공 보정 퀄리티로밖에 봐줄 수 없다. 역시 모로사와의 총애를 받는 아스란
  • [6] 비영상작품까지 포함하면 크로스본 건담의 킨케두 나우까지 올라간다.
  • [7] EDN3 행성에 있는 모든 설적들이여,나의 말을 들어주길 바란다.NEVEC 의 모략으로 인해 중대한 사태가 일어나고 있다.나는 이 행성의 새로운 질서를 가져온다는 NEVEC의 이념을 가슴에 깊이 새기고 행동해 왔다.하지만 그 이념이 단지 열에너지를 손에 넣기 위한 방편이라는 것을 알았을 때,나는 NEVEC을 떠났다.NEVEC은 지하 깊이에 잠들어 있는 오버 G 아크리드의 활동을 촉진시켜 폭주 시킴에 따라 얻어지는 막대한 열에너지를 손에 넣고 이 행성을 버리려고 하고 있다.문제는 이 뿐만이 아니다.오버 G의 폭주를 멈추지 못하면 오버 G는 급속하게 각성해서 죽음으로의 길을 걸어 급격한 열에너지 순환과 그 반동으로 인해 이 행성은 얼어붙은 죽은 행성으로 모습이 변하게 될 것이다.한 세기 가까운 세월에 거쳐 힘들게 손에 넣은 이 곳을 한순간에 잃어버리는 사태를 우리는 받아 드릴리는 없을 것이다.우리는 이 행성에 의지하여 살아가야만 한다.조상들의 이념을 가지고 힘들게 가꿔온 이 행성을 우리는 조상보다 더 강한 이념을 가지고 지키지 않으면 안 될 때가 왔다.EDN3에 있는 모든 설적들이여,나의 이야기를 들어주길 바란다.주의나 이념을 버리고 모여주길 바란다. 우리, 설적을 위한 대지를 다시 찾기 위해서라도..
  • [8] 이 작품은 오멜라스가 2010년 출판한 'SF 명예의 전당' 1권에 정식수록되어있다. 길이가 짦기 때문에 개인번역본도 인터넷에 많이 돌아다닌다.
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last modified 2015-02-11 11:51:55
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