1. 개요
Ballute System. '밸류트'라고 불리는 내열풍선을 착륙체의 하부에 급속팽창시키는 대기권 돌입 방식이다.풍선(벌룬)과 낙하산(패러슈트)을 합친 합성어. 따라서 정확한 발음은 밸류트가 아니라 벌류트다.
2. 설명
아폴로 계획의 사령선, 소유즈 우주선의 캡슐, 미국의 우주왕복선 오비터처럼 우주에 나갔다가 행성 대기권으로 재진입해야 하는 우주선들은, 대기 진입 과정에서 엄청난 고열에 노출되게 된다.이 고열은 흔히 생각하는 것과 달리 대기 마찰열이 아니라 대기 압축열이다. 공기를 갑자기 팽창시켜 압력을 낮출 경우 주변으로부터 열을 빼앗는 것과 마찬가지로[1], 공기를 강하게 압축할 경우 열에너지가 발생하는데 이것이 압축열이다.
우주선은 음속의 수십 배에 달하는 초고속으로 대기권에 들어오므로, 우주선의 진행방향에 있는 공기를 초고압으로 압축하며 그 과정에서 엄청난 고열이 발생하게 된다.[2] 이를 견디기 위해 우주선의 진행방향에는 고열에 견디는 히트 실드라는 부분이 설치되는데, 히트 실드는 대개 아주 두껍고 무거운 부품이다. 지표면에서 우주로 물체를 쏘아올리는 것이 얼마나 힘든지 생각해보면, 히트 실드 때문에 낭비되는 우주선의 페이로드[3]가 얼마나 아까울지 쉽게 이해될 것이다. 히트 실드의 무게를 줄이려면 강철이나 티타늄 대신 특수한 재료(세라믹이나 에어로젤 같은)를 이용해야 하는데 이런 재료는 대개 강성이 열악해 대기 진입 전이나 도중에 파손될 수 있으며, 히트 실드가 파손된 우주선은 대기 진입 중에 파괴될 수 있다. 실제로 컬럼비아 우주왕복선이 히트 실드 파손으로 대기권 재진입 중에 파괴되었다.
밸류트는 히트 실드의 이런 문제를 해결하기 위한 방법들 중 하나로, 열에 강하며 열전도성이 우수한 직물 등으로 만든 풍선+ 낙하산 형태를 하고 있다. 평소엔 낙하산이나 바람 빠진 풍선처럼 접어서 보관했다가, 대기권 돌입 직전에 꺼내서 안에 기체를 분사하면 풍선처럼 펼쳐지며 이 펼쳐진 밸류트를 히트 실드로 이용하는 것이다.
일반 히트 실드는 금속제 실드 자체가 고열에 녹아 마멸되며 냉각되는 소작 냉각 방식으로 대기 압축열을 견뎌내지만, 밸류트는 그 안에 많은 양의 기체가 들어 있어 기체의 대류로 압축열을 순환시키며 냉각하는 방식이다. 또한 밸류트의 표면적이 매우 크기 때문에(직경 100미터급의 밸류트가 고안되어 있다), 진행 방향이 아닌 부분에서는 열을 외부로 빼앗기는 방식으로 냉각을 한다.
밸류트가 처음 고안된 것은 1950년대로, 당시엔 우주비행사가 지구에 귀환할 때 우주선을 우주에서 버리고 개인용 밸류트만 짊어진 채 대기권으로 돌입하는 방식을 상정했었다. 즉 처음엔 우주비행사용 낙하산으로 고안된 물건. 하나 밸류트 자체의 크기가 크면 클수록 효율이 뛰어나다는 점 때문에 우주선 자체에 밸류트를 설치하는 안이 검토되어, 오늘날에도 활발히 연구가 진행 중인 기술이다.
NASA가 화성 탐사용으로 신형 밸류트를 개발 중이다. 명칭은 “팽창식 감속장치”(inflatable decelerator)로 바꿨지만 밸류트의 일종이다.
이러한 밸류트는 원래 Mark 80 시리즈 등의 항공 폭탄에 에어 브레이크 용도로 장착되는 풍선형 낙하산(이것의 명칭도 밸류트, 정확히는 벌류트다.)이 기원인데, 이쪽 용도로 쓰이는 공기제동용 밸류트의 경우에는 대기권 돌입용 밸류트와는 달리 폭탄의 꽁무니에 부착되는 방식으로 쓰인다.
실제 밸류트 시스템에 대한 설명
2012년에 나사에서 성공시킨 IRVE 시스템도 크게는 여기에 포함된다.
이 시스템을 응용한 인명구조장비가 현재 개발중에 있다.
3. 기동전사 건담 시리즈에서의 설정
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| 밸류트를 전개하고 지구 대기권에 진입하는 마라사이 모빌슈트. 밸류트는 그냥 풍선이 아니라, 이처럼 밸류트 내부로 기체를 고압 분사해 부풀린다. |
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| 밸류트 시스템을 장착한 ZZ 건담. 백팩에 부착하는 컨테이너 안에 밸류트가 접혀 수납되어 있다. |
기동전사 건담에 등장하는 거대 로봇인 모빌슈트들은 원래 우주에서 사용하는 병기인데, 간혹 지구상에 있는 중요 거점을 공격해 점령하는 등의 목적으로 지구에 강하해야 하는 경우가 있다. 이럴 경우 모함인 우주선에 격납된 상태로 지구 대기에 진입하는 것이 일반적이지만, 모빌슈트가 단독으로 지구 대기에 진입해야 할 경우 대기 진입 시 발생하는 열로 불타버리지 않기 위해 다양한 방법을 사용하는데 그 중 가장 일반적인 방법이 바로 이 밸류트 시스템을 이용하는 것이다.
두정고 18~20미터 정도인 모빌슈트에게 밸류트 시스템을 백팩처럼 장착시키고, 우주 공간에서 지구 대기 내로 진입하는 중에 밸류트를 전개하여 열로부터 모빌슈트를 보호하는 방식. 밸류트가 장착된 형태 때문에 모빌슈트는 등을 아랫쪽으로 항하고 강하하게 되며, 강하 중에는 윗쪽, 즉 하늘은 볼 수 있지만 아랫쪽, 즉 지면은 볼 수 없다.
밸류트로 강하하는 모빌슈트는 거의 무방비 상태가 되므로, 요격 위험이 없는(즉 적이 없는) 상황에서 강하하는 것이 안전하다. 그러나 적의 요충지 위치라는 게 뻔하므로[4], 강하한다는 사실이 알려지면 십중팔구 요격이 시도되며 강하하려는 공격군과 이를 요격하려는 수비군 모두 지구 대기권으로 진입하며 싸우는 위험한 전투가 벌어지게 된다.
밸류트로 강하 중인 모빌슈트는 하늘을 보며 강하하므로, 자기보다 위에 있는 적은 공격할 수 있지만 자기보다 아래에 있는 적은 공격할 수 없다. 때문에 동시에 강하를 시작했다면 적보다 나중에 밸류트를 펼치는 것이 유리하다. 밸류트를 펴지 않은 상태에서는 적과의 위치 관계를 막론하고 공격이 가능하며, 밸류트를 펴지 않으면 감속 없이 낙하하므로 적보다 아랫쪽 위치를 차지할 수 있기 때문. 이렇다보니 적과 함께 밸류트로 강하할 경우 모빌슈트 간에 목숨을 건 치킨 게임이 벌어지게 된다. 공격에 몰두해 밸류트를 너무 늦게 폈다가는 대기 압축열로 모빌슈트가 불타버리기 때문.
카크리콘 카크라가 밸류트를 펴지 않고 돌입 한도까지 전투하던 와중 자동으로 펴지고 "크윽, 오토매틱인가!"라고 말한 것을 보아 일정 온도 이상으로 기체 외부 온도가 오르면 자동으로 펴지는 듯 하며, 건담 이볼브에서도 같은 상황에서 조나단이 건담 MK-2를 조준하고 쏘려는 찰나 시스템이 자동으로 작동돼 버리자 "이 망할 밸류트! 멋대로 펼쳐지지 마!" 라고 욕을 했다.
밸류트는 열에 매우 강한 재질로 만들어지지만, 아주 얇은 재질이기 때문에 무기로 공격하거나 쿡 찌르기만 해도 터지는 풍선이다. 때문에 밸류트를 터뜨리면 그 모빌슈트는 끝장이다. 이걸 이용해서 카미유 비단은 사용중이던 플라잉 아머로 대기권 돌입 시도를 하는 티탄즈의 밸류트만 톡톡 쳐서
디자인상 모티브는 낙하산을 비롯한 공수부대 장비로 추정되며 공수부대원들 역시 등에는 낙하산, 가슴이나 허리에는 각종 장비를 착용한채 강하하며 목적 역시 높은 고도에서 지상으로 낙하하여 임무를 수행하는데 필요한 장비라는 점에서 같다.
건담 MK-II가 장비했던 플라잉 아머나 웨이브 라이더로 변형 가능한 Z건담은 바로 밸류트의 약점을 보완하기 위해 개발된 시스템으로, 얇은 풍선인 밸류트와 달리 튼튼한 장갑판으로 만들어진 대형 히트 실드이며, 대기권 내 비행이 가능한 에어프레임 형태를 하고 있어 강하 중에도 자유로운 기동이 가능하다. 카미유가 밸류트를 터뜨린 것도 플라잉 아머를 이용한 것. 물론 플라잉 아머의 가격은 밸류트와 비교할 수 없이 비쌀 것이다.
밸류트 시스템 때문에, 기동전사 건담 세계관에선 기술이 오히려 퇴보하는 게 아니냐는 말이 있다. 퍼스트 건담은 밸류트 없이도 작은 포켓에 들어있던 내열필름만 뒤집어쓰고 대기권을 단독 진입했으며, 건담의 모함인 화이트 베이스 역시 아무 추가장비 없이 지구 대기권에 진입했기 때문. 그에 비해 더 나중에 만들어진 기동전사 제타 건담의 모빌슈트들은 모두 밸류트의 신세를 져야 하며, 제타 건담의 모함인 아가마도 함의 후미에서 밸류트를 전개해 후진으로 대기권에 돌입한다.[5]
MG 백식 1.0에 동봉(된 버전)되어 제품화되었다. 여기에 동봉된 것만으로는 다른 킷들과의 호환이 어려우나[6] 대신 에우고용 밸류트 팩의 데칼이 같이 들어있다. 이후 MG 하이잭, 릭디아스, 백식 1.0(일반판), 네모에 적용할수 있는 호환 부품이 추가되어 클럽G 한정으로 단품판매되었다. 가격은 1,400엔(클럽G 가격 16,800원). 2012년 6월에 처음 발매되었고, 백식 2.0 발매에 맞춰 재판했었다. 다만 한정판의 경우 데칼은 들어있지 않으니 그 점을 감안할 것이다.
MG에서 밸류트 시스템을 적용시킬 수 있는 기체는 에우고의 릭 디아스 (일반형, 크와트로 바지나 전용), 백식& 백식 개, 네모, 티탄즈의 마라사이, 하이잭이 있다. 이들을 밸류트팩으로 깔맞춤을 하기 위해서는 클럽G 밸류트 팩을 최소한 하나는 사서 호환 부품 세트를 구해야 하며, 나머지는 백식 밸류트팩 킷에서 밸류트팩만을 가져와서 써도 된다.
건담 SEED FREEDOM에서도 밸류트가 나온다. 이쪽은 발에 장착해서 선채로 돌입하는 형태, 균형이 심히 안좋아 보이지만 일단 서있기 때문에 이상태에서 어느정도 전투행동이 가능할 것 같으나 작중에서는 딱히 전투를 치를 상황에서 쓴 것은 아니었다.
[1]
냉장고와
에어컨의 원리.
[2]
이는 진입 각도에 따라 다르지만 어쨌든 엄청난 고열이다.
아폴로 계획의 재돌입 우주선(사령선)의 경우 섭씨 2700도였다. 이는
강철이 녹는 온도(1300도)의 두 배다. 때문에 아폴로 캡슐은 강철제 껍질에
파이버글래스와
에폭시 수지를 두껍게 코팅한 히트 실드를 갖고 있었다. 이 수지제 히트실드가 고열로 마멸되며 열을 빼앗으므로 우주선이 불타지 않고 견딜 수 있는 것이다. 물론 이는 일회용 히트실드이며(아폴로 캡슐이 일회용이니 당연),
우주왕복선의 경우 여러 번 사용할 수 있는 복합 재질의 히트실드가 장착되어 있었으며 부분별로 재질이 달랐다.
[3]
우주선에 실어 우주로 보낼 수 있는 짐의 질량.
[4]
예를 들어 지구연방군 사령부가 있는
자브로
[5]
다만 내열 필름을 사용한 건 건담 뿐이다. 즉, 일반 MS에도 내열 필름이 잘 기능하는지는 알 수 없는 것. 그리고 건담은 건다리움 합금이라는 비싼 장갑을 가지고 있는 만큼 확실하지 않다. 거기다 가격도 내열 필름이 더 비싸기도 하고.
[6]
MG 백식 1.0(일반판), 네모는 대충 걸치는 정도이며, 마라사이와 백식 2.0과 백식 개, 양산형 백식 개에는 호환 부품이 들어가 있다. 나머지들은 호환 불가.