헬륨 (helium)

1937년에 일어난 불명예의 Hindenburg호 열기구 비행선의 화재

참사에서 알 수 있듯이 비록 튼튼한 구조의 열기구에 수소 기체를

채우더라도 수소의 높은 발화성 때문에 항상 위험에 노출되었다.

1905년에 2명의 화학자가 Kansas 가스정(gas well)에서 천연

헬륨 기체를 발견한 것이 계기가 되어 이 희귀 원소는 갑자기

공급이 풍부하게 되었다. 제1차 세계 대전 동안 화학 기술이

발전하여 대량의 헬륨을 추출, 저장하고 수송했다. 제2차 세계

대전 동안 헬륨을 채운 비행선이 안전하게 군인들을 호송하고

잠수함 주변에 공급함선들을 머물 수 있도록 하였다.

1950년대에 헬륨은 로켓 제조 작업 중 용접 대기로 그리고

로켓 연료를 엔진으로 밀어 넣는 추진제로 사용되었다.

  Hindenburg 사고 (1937)

로켓 연료

1920년대 발사된초기 시험 로켓부터 1950년대 통신 위성, 1980년대

재사용이 가능한 우주 왕복선에 이르기까지 인류의 우주로의

도약은 놀라운 공학적 업적이라 하겠다. 성공적인 우주여행은

지구의 중력을 극복하기 위해 높은 추진력을 가진 로켓에 달려있다.

1926년에 발사된 첫 번째 로켓의 경우 액체 휘발유 연료와 액체

산소 산화제를 사용하였다. 이어 고체 또는 액체 형태의다른 연료와

산화제가 사용되었다. 우주 왕복선은 액체 수소를 연료로

사용하지만, 발사 엔진은 알루미늄 고체 연료와 암모늄 과염소산을

산화제/바인더로 사용한다.

비행기와 로켓의 구조 재료

항공기 디자인은 화학 기술의 발달로 제공되는 비행기 디자인에 적절한 재료에 따라서 목재와 섬유부터 정교한 공학 재료에 의해서 진화하였다. 알루미늄과 티타늄을 사용한 금속 합금으로 강하고  가볍고 질기며 고온 안정성과 내부식성을 가지는 비행기 제작이 가능하게 되었다. 로켓은 극한조건 하에서 운용되기 때문에 특별한 소재가 필요하다. 한 예는 지구 궤도 재진입시 마찰에 의해 발생하는 고온에 견디는 우주 왕복선의 특별 부위를 보호하는 특수 타일이다(1980년대). 처음에는 특수 타일 재료로 지르코늄 복합재료가 사용되었으나 결국 모래로부터 얻는 실리카 섬유가 사용되었다.