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우리나라 독자 기술로 만든 누리호 3차 발사 성공!
로켓 물리학의 발전은 우리의 미래를 어떻게 바꿀까?

오늘날 세상은 과학의 힘으로 빠르게 바뀌고 있습니다. 이제 우리 사회는 과학을 알지 못하면 적응하기 힘든 방향으로 나아가는 중이지요. 여러 과학 분야 중에서도 발사 과학, 즉 ‘로켓 물리학’은 미래 사회를 살아가는 데 대단히 중요하고 그런 만큼 엄청난 속도로 발전 중입니다. 우리나라도 국내 기술로 누리호 3차를 쏘아 올리는 쾌거를 이루었지요. 돌팔매질 사냥을 하던 빙하기부터 지금까지 로켓 물리학은 우리의 일상과 밀접하게 얽혀 있습니다. 하지만 ‘물리학’이라는 과목은 아무리 기초여도 원리가 이해되지 않으면 어렵기만 합니다.
《앞서 나가는 10대를 위한 로켓 물리학》은 이제 막 물리학 공부를 시작하는 10대들을 위해 어려운 발사 과학을 쉽고 재미있게 풀었습니다. 흥미 유발을 위해 착각하기 쉬운 잘못된 물리 상식은 3컷 만화로 표현하고, 눈으로 직접 물리 작용을 확인할 수 있도록 QR 코드 동영상도 삽입했지요. 내용 이해에 도움이 될 법한 보조 자료와 웹사이트들도 QR 코드로 연결해 바로바로 확인할 수 있습니다. 장별로 수록된 새총, 미니 로켓 제작 등의 탐구 활동은 로켓 물리학을 ‘머리’가 아닌 ‘경험’으로 이해할 수 있도록 돕습니다. 로켓 발사에 성공하기까지 물리학이 밟아 온 역사를 다양한 부록들과 함께 따라가다 보면 자연스럽게 각종 물리학 원리가 이해되면서 머리에 쏙쏙 들어올 것입니다. 《앞서 나가는 10대를 위한 로켓 물리학》이 달달 외우기만 하는 공부가 아니라 스스로 체험하면서 깨우치는 과학 공부의 세계로 여러분을 초대합니다.

물리학이 일상생활을 지배할 뿐만 아니라, 세상을 바꿔 왔다고?
과학은 생각보다 훨씬 더 우리의 일상생활과 밀접히 연관되어 있습니다. 물질의 물리적 성질과 그것이 나타내는 현상 등을 연구하는 물리학은 더욱더 그렇지요. 손에서 놓친 물건이 무조건 바닥에 떨어지는 것도, 야구나 축구 경기에서 공이 날아가는 모습도 모두 물리학과 관련이 있으니까요. 그중에서도 발사 과학은 음료수 캔을 쓰레기통에 던질 때도, 야구에서 홈런을 칠 때도 볼 수 있는, 우리의 일상과 아주 가까이 있는 과학 분야입니다. 우리가 특별히 의식하지 못할 뿐, 주변 어디에서나 발사 과학 현상을 쉽게 볼 수 있는 셈입니다.
발사 과학은 특히 전쟁에서 큰 역할을 합니다. 여러 번 승자와 패자를 갈라놓았지요. 이를테면 14세기 영국 왕 에드워드 1세는 스코틀랜드와의 전쟁 중 스털링 성을 ‘전쟁 늑대’라 불리던 커다란 투석기로 공격했습니다. 몽골 군대는 투석기로 시체를 날려 보내 카파라는 도시에 흑사병을 퍼트렸고요. 오늘날의 전쟁에서도 발사 과학은 중요합니다. 발사 과학이 뒷받침해 주지 않으면 총이나 대포를 쏠 수 없으니까요. 핵폭탄 역시 발사 과학의 힘을 빌려야 하는 것은 마찬가지입니다. 제자리에서 터트릴 게 아니라면 로켓에 실어 적국에 날려 보내야 하기 때문입니다.
로켓은 전쟁뿐만 아니라 우주개발에도 유용합니다. 로켓이 중력을 무시할 만큼 빠른 속도로 날아가야만 우주선이 지구 궤도를 벗어나고, 우주로 나아갈 수 있기 때문입니다. 닐 암스트롱이 ‘작지만 위대한 첫발’을 달에 내디딘 후 우주개발은 현재 여러 선진국의 관심사입니다. 21세기 들어 스페이스엑스, 블루오리진 같은 민간 기업도 우주개발 사업에 뛰어들었지요. 이런저런 이유로 현재 로켓 물리학은 깜짝 놀랄 만한 속도로 발전 중입니다. 우리나라에서도 2023년 한국항공우주연구원이 한국형 발사체 누리호 3차를 성공적으로 쏘아 올려 전 국민의 관심을 받았습니다.
로켓 물리학의 눈부신 발전 덕분에 인류는 중세까지 막연히 상상하기만 했던 실제 우주를 눈에 담을 수 있게 됐습니다. 미래에도 발사 과학과 함께 우리의 삶은 조금씩 달라질 것입니다. 실제로 스페이스엑스에서는 민간인 최초 달 여행 프로젝트 ‘디어 문(dearMoon) 프로젝트’를 추진 중으로, 한국인도 탑승자 명단에 이름을 올렸습니다. 이제 아주 가까운 미래에 누구나 달 관광을 떠날 수 있을지도 모르지요. 하지만 우주 관광처럼 즐거운 상상만 하기에는 세상이 너무 빠르게 바뀌고 있습니다. 과학을 이해하지 못하면 적응하기 힘든 방향으로 말입니다.
지금 자라나는 10대들은 그 어떤 시대보다 열심히 과학을 공부해야 합니다. 문제는 자연스럽게 관심과 흥미를 갖기에는 과학 교과목이 너무 어렵다는 사실입니다. 초등학교 5학년 아이들은 학교에서 난생처음 물체의 빠르기, 수평 속도, 중력이나 탄성력 같은 다양한 운동 법칙을 배웁니다. 이런 운동 법칙의 예시들은 실생활에서도 다양하게 접할 수 있지만, 아이들은 원리 이해를 어려워하지요. 이때 기본기를 탄탄히 다지지 못하면 중학생, 고등학생이 돼서 물리 과학 공부가 힘들 수밖에 없습니다.
《앞서 나가는 10대를 위한 로켓 물리학》은 이제 막 물리학 공부를 시작하는 10대 독자들이 발사 과학에 작용하는 물리학 원리를 단순히 암기하는 것이 아니라 제대로 이해하고, 체득할 수 있도록 안내합니다. QR 코드로 동영상과 부연 설명을 보여 주고, 새총, 미니 로켓 등을 직접 만들어 발사해 보는 만들기·실험 탐구 활동도 풍부하게 수록했지요. 탐구 활동들을 따라 하다 보면 천재 물리학자들의 어렵기만 한 이론도 체험으로 습득할 수 있습니다. 갑자기 어려워진 과학이 너무 힘들어서 포기하고만 싶은 10대뿐만 아니라 과학이 너무 좋아서 더욱더 잘하고 싶은 10대까지, 과학을 공부해야만 하는 모든 10대에게 《앞서 나가는 10대를 위한 로켓 물리학》을 추천합니다. 이 책이 보다 쉽고, 재미있고, 흥미로운 과학의 세계로 가는 문을 열어 줄 테니까요.

연표
들어가기 ▷ 발사체 과학
1장 ▷ 운동의 법칙 ___ 10
2장 ▷ 발사체 운동 ___ 28
3장 ▷ 역학 에너지 ___ 46
4장 ▷ 공기 저항 ___ 58
5장 ▷ 로켓 발사! ___ 76
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