액체 기술 없이수소그리고 액체헬륨일부 대형 과학 시설은 고철 더미가 될 수도 있습니다… 액체 수소와 액체 헬륨은 얼마나 중요할까요?

중국 과학자들은 어떻게 정복했을까?수소액화 불가능한 헬륨을 세계 최고 수준으로 끌어올릴 수 있다니? "아이스 애로우"와 헬륨 누출 등 뜨거운 화두를 파헤치며 우리나라 극저온 산업의 찬란한 역사를 함께 살펴보겠습니다.

아이스 로켓: 액체 수소와 액체 산소의 기적

중국 항공우주 산업의 "헤라클레스"라 불리는 룽마르치 5호 운반 로켓은 연료의 90%가 액체 연료입니다.수소영하 253도, 액체 산소는 영하 183도라는 온도는 극저온에 가까운 온도이며, 이것이 바로 "아이스 로켓"이라는 이름의 유래입니다.

액체 수소를 선택해야 하는 이유는 무엇일까요?

이유는 간단합니다. 질량이 같으면수소액체 수소보다 약 800배 큰 부피를 가진 산소는 로켓의 "연료 탱크" 공간을 절약할 수 있고, 로켓 외피를 더 얇게 만들 수 있어 더 많은 탑재물을 실을 수 있습니다. 액체 수소와 액체 산소의 조합은 환경 친화적일 뿐만 아니라 속도 증가와 엔진 효율 향상에도 효과적이어서 로켓 추진제로 최적의 선택입니다.

헬륨 누출: 항공우주 분야의 보이지 않는 살인자

SpaceX는 원래 8월 말에 "노스 스타 던(North Star Dawn)" 미션을 수행할 예정이었지만, 핵물질 탐지로 인해 발사가 연기되었습니다.헬륨발사 전에 누출이 발생합니다. 헬륨은 로켓에서 "도와주는" 역할을 합니다. 마치 주사기처럼 액체 산소를 엔진에 공급합니다.

하지만,헬륨분자량이 작고 누출이 매우 쉬워 우주 기술에 극도로 위험합니다. 이번 사고는 항공우주 분야에서 헬륨의 중요성과 그 적용의 복잡성을 다시 한번 부각시켜 줍니다.

수소와 헬륨: 우주에서 가장 풍부한 원소들

수소와헬륨수소와 헬륨은 주기율표에서 서로 "이웃"일 뿐만 아니라 우주에서 가장 풍부한 원소이기도 합니다. 수소 핵융합은 열을 방출하여 헬륨을 생성하는데, 이 현상은 태양에서 매일 일어납니다.

액상화수소헬륨도 같은 냉각 방식을 사용하며, 액화 온도는 각각 -253℃와 -269℃로 매우 낮습니다. 액체 헬륨의 온도가 -271℃까지 떨어지면 초유체 전이가 일어나는데, 이는 거시적인 양자 현상입니다.

양자 컴퓨팅과 같은 첨단 기술의 발전은 극저온 환경에 대한 수요를 점점 더 증가시킬 것이며, 중국 과학자들은 앞으로도 저온 연구 분야에서 끊임없이 전진하며 과학기술 발전에 더욱 크게 기여할 것입니다. 과학자들의 앞날에 찬사를 보내며, 앞으로 그들이 이뤄낼 눈부신 성과를 기대합니다!