로켓 과학 3 - 탄도탄의 모든 것 -

우주발사체와 탄도탄의 과학기술을 담은
‘로켓 과학’ 시리즈, 전 3권 완간!

로켓 과학과 로켓의 두 가지 중요한 응용분야인 우주발사체와 탄도탄의 과학기술을 소개하고자 국방과학연구소에서 30여 년 동안 한국의 국방과학기술 선진화에 힘썼으며, 이후 한국항공우주연구원에서 로켓과 우주발사체를 연구한 정규수 박사가 로켓과 우주개발에 관심이 큰 젊은 과학 기술자들을 비롯해 로켓 관련 공부를 하고 있는 모든 이에게 로켓 과학의 기본 원리와 기술을 전하려는 목적으로 집필한 ‘로켓 과학’ 시리즈 마지막 권인 ??로켓 과학 III_ 탄도탄의 모든 것??이 출간되었다.

2015년 4월 ??로켓 과학 I_ 로켓 추진체와 관성유도??(2015년 대한민국학술원 우수학술도서 선정), 2016년 3월 ??로켓 과학 II_ 위성 궤도와 태양계 탐사??(2016년 대한민국학술원 우수학술도서 선정) 그리고 2019년 2월 ??로켓 과학 III_ 탄도탄의 모든 것??을 출간하게 된 의미는, 로켓 연구를 시작하는 연구원이나 로켓 공학을 공부하는 이공계 학생에게 로켓이 작동하는 이면에 어떠한 과학기술이 작용하는지 소개하고, 로켓을 유도하는 데 필요한 지식과 우주발사체와 동력 비행궤도 및 중요한 미션궤도에 대해 더 깊은 공부를 하는 데 필요한 예비지식을 키워주며, 탄도탄의 기본원리와 방어기술에 대한 기본적인 과학기술을 소개하기 위해서이다.

저자는 ‘로켓 과학’ 시리즈를 마무리하면서, 과학적인 지식은 우리가 살고 있는 세계를 좀 더 이성적으로 이해하고 대처하는 판단의 근거를 마련해준다고 믿는다고 말한다. 이 책 내용의 대부분은 기술적인 주제를 다루고 수식도 많지만, 탄도탄에 대한 막연한 추정이나 인용이 아닌, 과학적인 근거에서 탄도탄을 근사적으로 분석하고, 그 의미를 이해하는 데 필요한 최소한의 지식에 관한 것이라고 강조한다. 또한 저자가 ‘로켓 과학’ 시리즈에 소개하는 모든 자료와 내용은 공공 영역의 출판물에서 얻을 수 있는 내용이며, 필요할 때는 공공 영역에서 구한 데이터와 물리법칙을 이용해 필자 스스로 새로운 결론을 유도하기도 했다고 말한다.

저자가 마지막으로 “정년 직전까지 탄도탄이나 우주발사체에 대한 상식 이상의 지식도 없던 필자가 지난 10년 넘게 스스로의 궁금증을 풀기 위해 공부한 것을 필자의 취향대로 정리한 것이 ‘로켓 과학’ 시리즈”라고 밝혔듯이, 끊임없이 탐구하는 노학자의 뜨거운 열정에 찬사를 보낸다.

지은이 : 정규수 
서울대학교 문리과대학 물리학과를 졸업하고, 미국 피츠버그대학교 물리학과에서 물리학 박사학위를 받았다. 귀국 후에는 국방과학연구소(Agency for Defence Development: ADD)에서 30여 년을 근무하며 한국의 국방과학기술 선진화에 힘썼으며, 이후 한국항공우주연구원(Korea Aerospace Research Institute)에서 로켓과 우주발사체를 연구했다.
지은 책으로는 로켓이 대륙간탄도미사일(ICBM)과 잠수함발사 탄도미사일(SLBM)로 변모해가는 과정과 기술 발전에 대한 이야기를 ICBM의 종주국인 미국과 소련의 탄도탄 발전 과정을 중심으로 풀어쓴 ‘ICBM, 악마의 유혹’ 외에 ‘ICBM, 그리고 한반도’, ‘로켓, 꿈을 쏘다’가 있다. 또한 우주개발 분야에 관심이 많은 독자들을 위해 ‘로켓 과학 시리즈’의 첫 권 ‘로켓 과학 I- 로켓 추진체와 관성유도’를 펴냈다.

 

1부 탄도탄의 개요
 제1장 탄도탄의 정의
1. 탄도탄의 정의/ 2. 탄도탄을 유도탄이라고 하는 이유
 제2장 탑재질량과 이륙질량
1. 탑재질량과 이륙질량 간의 관계/ 2. 탄두질량, 폭발력 및 피해반경
 제3장 사거리별 탄도탄의 필요성
1. 모든 사거리를 커버하는 탄도탄이 없는 이유/ 2. 사거리를 기준으로 한 탄도탄의 분류
 제4장 미국과 구소련 탄도탄 DNA의 진화과정
1. 탄도탄의 초라한 출생/ 2. 로켓과 핵폭탄의 상승효과/ 3. 탄도탄 DNA의 돌연변이
 제5장 공포에 의해 추진되는 탄도탄의 기술 변천
1. 미사일 갭 아메리칸 스타일/ 2. 미사일 갭 소비에트 스타일/ 3. 탄도탄 DNA의 두 번째 돌연변이: 다탄두 미사일

2부 자유낙하궤도와 람베르트 문제
 제1장 역제곱 중력장에서 자유낙하 문제
1. 편평 지구 중력장에서 탄도탄의 자유낙하궤도/ 2. 역제곱 중력장에서 탄도탄의 자유낙하궤도
 제2장 람베르트 조준과 요구속도 
1. 람베르트 조준/ 2. 케플러 방정식

3부 탄도탄 궤도
 제1장 동력 비행궤도와 자유낙하궤도
1. 발사장소의 관성계에 대한 속도/ 2. 동력 비행궤도와 자유낙하궤도
 제2장 기준궤도
1. 기준궤도의 정의/ 2. 가상 발사점 L′과 원지점 A 및 표적 T에 의해 결정되는 기준궤도/ 3. 최소에너지 기준궤도: RMET
제3장 동력 비행궤도
1. 동력 비행의 기본방정식/ 2. 대기밀도/ 3. 자전하지 않는 구球형 지구에서의 동력 비행궤도/ 4. 탄도계수/ 5. 로켓의 속도 성능

4부 크로스 프로덕트 유도조종
 제1장 개방형 유도
1. 수직 상승궤도/ 2. 저궤도 구간에서 유도조종: 개방형 유도
 제2장 폐쇄형 유도
1. 폐쇄형 유도/ 2. 속도 오차
 제3장 ‘크로스 프로덕트’ 조종법(CPS)
 1. 제로 크로스 프로덕트 조종법(ZCPS)/ 2. 논제로 크로스 프로덕트 조종법(NZCPS)
제4장 기준궤도를 이용한 CPS 유도 및 에너지 소모 조종법
1. 기준궤도를 이용한 크로스 프로덕트 조종법(CPS)/ 2. 에너지 소모 조종법(EMS)/ 3. 회전하는 지구의 영향

5부 재돌입의 물리학
 제1장 재돌입궤도의 특성
1. 일정한 중력을 가진 편평 지구에서 재돌입/ 2. 대기저항에 의한 재돌입체 가열
 제2장 재돌입의 물리학
1. 재돌입궤도 방정식/ 2. 구-원추형 재돌입체의 탄도계수/ 3. RV에 흡수되는 열량 계산/ 4. 융제현상과 RV의 마찰열 차폐/
5. 열전도로부터 페이로드 보호

6부 핵탄도탄의 살상면적과 표적 파괴확률
 제1장 살상면적
1. 핵폭발 효과와 표적 파괴반경/ 2. 살상면적과 사상자 수 추정
 제2장 표적 파괴확률
1. 단발 파괴확률/ 2. 다발 파괴확률

7부 현대식 탄도탄의 전략적 의미
 제1장 현대식 탄도탄의 특성과 역할
1. 짧은 반응시간/ 2. 탑재질량 대 이륙질량/ 3. 발사대기 상태 유지율
 제2장 CEP와 표적 파괴확률
1. CEP가 지배하는 표적 파괴확률/ 2. 미국과 구소련 ICBM/SLBM CEP의 변천
 제3장 생존력
1. 미국과 구소련/러시아 ICBM급 탄도탄의 성능/ 2. 이동식 ICBM의 생존력 예측

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