실험으로 함께하는  로 켓 놀 이

                                                         강성기 지음 / 도서출판 바른사

제 2 장   에어 로켓

( 1 ) 에어 로켓이란?

     
 

 

 1. 에어 로켓이란?

그동안 물로켓과 화약 로켓은 모형 로켓의 대명사로서 오랫동안 많은 어린이들에게 꿈과 희망을 심어 주었습니다. 그러나 화약 로켓의 경우는 엔진값이 비싸고 재활용이 되지 않기 때문에 어린이들이 활용하기에는 경제적으로 많은 어려움이 있습니다.

하지만 이번에 새로이 개발되어 특허를 획득한 에어 로켓은, 에어 탱크에 공기만 주입하여 발사하기 때문에 화약 로켓과 같은 엔진 비용이 전혀 들지 않아 경제적이며 공기의 힘만을 이용하여 150∼200m 이상을 비행하고, 또 낙하산을 펼치며 착륙하기 때문에 반영구적으로 재사용이 가능한 로켓입니다. 바로 모형 로켓의 새로운 한 분야를 구축한 것입니다.

다음에 제시하는 에어 로켓의 원리를 연구하여 여러분들의 창의적인 아이디어로 새로운 모델 로켓이 개발되어 우주 한국의 국위를 선양할 수 있는 계기가 되기를 바랍니다. 에어 로켓의 원리를 살펴보면 다음과 같습니다.

(1) 에어 로켓의 원리

가. 빨대 에어 로켓 만들기

가장 간단한 빨대를 이용하여 원리를 알아보자. 또한 이 빨대에 얼마간의 무게추와 날개를 붙여 날아가는 모습도 비교하여 보자.

필요한 것은?

빨대 굵은 것과 얇은 것, 고무 찰흙, 셀로판 테이프

어떻게 할까요?

① 굵기가 굵은 빨대의 끝에 셀로판 테이프를 붙여 끝을 막는다.

② 굵기가 얇은 빨대에 끼우고 입으로 힘차게 불어 보자.

③ 이번에는 다른 빨대에 고무 찰흙을 조금 붙이고 셀로판 테이프로 끝을 막아 입으로 힘차게 불어 보자.

④ 또다른 빨대를 준비하여 ③번과 같이 만들어 빨대의 밑부분에 작은 날개를 만들어 붙여 입으로 힘차게 불어보자(이때 날개의 재료로는 얇은 색종이나 셀로판 테이프 등의 가볍고 작은 모양으로 날개를 만들어야 한다).

 

나. 밟아서 하늘까지(페트병을 이용한 발사 장치)

빨대보다는 조금더 추진력을 낼 수 있으려면 어떻게 해야 할까?

먼저 입으로 불어서 내는 힘보다는 좀더 강력하게, 빨대의 굵기와 길이 등이 좀더 굵어지거나 커져야 할 것이다.

순간적으로 큰 힘을 낼 수 있는 장치들은 뭘까?

입으로 부는 것보다는 손으로 누르는 것이, 손으로 누르는 것보다는 발로 밟는 것이 더 큰 힘을 낼 수 있지 않을까?

또, 작은 빨대처럼 발사관으로 사용할 수 있는 적당한 재료는? 로켓의 역할을 하는 굵은 빨대로 사용할 수 있는 것들은? 우리 주변에서 쉽게 구할 수 있는 것들로 연구해 보자.

필요한 것은?

비닐 호스 1m 정도, P.V.C관(외경 22mm) 50cm 정도, 전기 절연 테이프, 가위, 셀로판 테이프, 페트병, 아스테이지(O.H.P용지), 고무 찰흙

어떻게 할까요?

◆ 로켓 만들기 : 멀리 힘차게 하늘을 날 수 있는 로켓을 만들기 위해 가볍고 질기고 부드러운 재료인 O.H.P 용지를 사용해 보자. 날개 역시 흔들리지 않게 잘 만들어 붙여야 한다.

① 바깥 지름 22mm P.V.C관에 아스테이지를 감아 둥근 원통형으로 만든다(이때 사용하는 P.V.C관은 바깥 지름이 22mm, 26mm, 32mm 등의 관을 모두 사용할 수 있는데, 고무 호스의 바깥 지름을 생각해 22mm P.V.C관을 사용하는 것이 적당하다).

② 원통의 옆면에 테이프를 단단히 감아 공기가 새지 않도록 한다.

③ O.H.P로 만 둥근 원통을 P.V.C관에서 빼낸다(로켓의 몸체완성).

④ 그림과 같이 로켓의 앞부분에 전기 절연 테이프를 넣어 붙인다(고무 찰흙이 밑으로 로켓의 밑으로 빠지는 것을 방지하기 위함임).

⑤ 5g 정도의 고무 찰흙을 둥글게 말아 넣고 전기 절연 테이프로 공기가 새지 않도록 단단히 감는다.

⑥ 로켓의 밑부분에 책받침으로 삼각형 날개를 3개를 만들어 붙인다.

◆ 발사대 만들기 : 여러번 사용하여도 다시 사용할 수 있는 부드럽고 질긴 페트병을 공기 압축 탱크로, 부드럽고 곧은 P.V.C관을 발사관으로, 압축 탱크와 발사관을 연결할 고무호스를 연결관으로 하여 발사대를 만들어 보도록 하자.

① 고무 호스의 끝부분에 피복 테이프를 감는다(페트병의 주둥이와 고무호스의 직경이 같지 않으므로 테이프를 감아 맞추어 준다).

② 피복 테이프를 감은 호스를 페트병의 주둥이에 끼워 넣고 공기가 새지 않게 주위를 단단히 감는다.

③ 고무 호스의 끝부분에 P.V.C관을 끼워 넣고 마찬가지로 공기가 새지 않게 잘 감는다.

◆에어 로켓 발사!

① 로켓을 P.V.C관에 꽂는다.

② 로켓의 발사 각도는 하늘을 향하게 한다.

③ 두 발을 힘껏 굴러 페트병 위에 뛰어 내린다.