시리즈:폭죽에서 우주도시까지! 신나는 로켓 발사 KSP

약자로 KSP. 궤도역학의 법칙에 의해서 로켓을 쏘고 인공위성을 띄우며 달이나 외계 행성 등을 탐사하고, 우주공간 또는 외계 천체에서 여러 가지 실험을 수행하여 보고서 및 데이터를 들고 귀환하거나 우주정거장을 세우는 등 여러 가지 재미있는 걸 하면서 놀 수 있는 게임이다.

개발에 얽힌 비화

이 게임을 만든 제작자는 물리학도 전공 안 했고 전문 게임 개발자도 아니었던 그냥 일개 평범한 프로그래머였다. 로켓에 관련된 경력이라고는 어릴 때 직접 만든 인형을 폭죽에 매달아서 쏘아보내면서 우주탐사 놀이라고 놀았던 그 경력이 끝이었다. 원래 광고 만드는 회사에서 프로그래머로 일했다가 일이 너무 힘들어서 다 때려치고 '로켓에 사람 매달고 쏘는 게임이나 만들겠다'고 한 걸 회사에선 당장 일할 사람이 없어서 "일 다 끝나면 로켓 게임 만들게 해줄게"라고 약속하면서 겨우 달랬다고 한다. 그 약속을 실천으로 옮긴 결과물이 바로 지금의 KSP인 것. Kerbal이란 고유명사는 이 프로그래머가 어릴 적 폭죽 매달아 인형 쏘고 놀았던 그 세계관(?)의 이름이 Kerbal이라고.

시스템

초창기엔 당연히 샌드박스 모드가 제일 먼저 개발되었고, 그 뒤에 과학탐사로 테크 점수를 쌓아서 테크를 점차 풀어가는 '과학 모드'(0.23까지 커리어 모드) 그리고 0.24 버전에는 거기서 예산 개념과 의뢰 개념까지 추가되어서 외부기관에서 맡기는 의뢰를 해결해가면서 예산을 벌고 우주탐사를 수행하는 '커리어 모드'까지 추가되었다.

모드 (mod)

모드 문단을 이렇게나 앞에 쓰는 건, KSP는 아직 개발중인 게임인데다가 KSP의 기본 설정이 워낙 괴상한 것들도 많아서 모드떡칠이 거의 필수인 상황이며, 모드를 어떻게 까느냐에 따라서 아예 게임의 성격 자체가 달라지는 경우도 많기 때문이다.

필수모드 취급받는 모드로 여러 가지 기본궤도를 자동으로 형성해 주며 추력대 중량비와 잔여 ΔV 등등을 표시해 주는 Mechjeb과 (당황스럽게도 KSP 순정 게임에선 이 기능을 제공하지 않는다) 순정의 괴상한 공기역학 모델을 현실적인 모델로 바꿔주는 FAR이란 모드, 그리고 공기역학에 맞는 페어링을 구현해 주는 Procedural Fairing 모드 등등이 있다. 아니 사람에 따라서는 필수모드만 2자리수를 꼽기도 한다 (...)

또 원래 순정에선 아무것도 안 먹고도 몇 년을 우주선에 갇혀 있고서도 멀쩡한 Kerbal들을 식량과 산소가 있어야 생존할 수 있게 해주는 TAC Life Support란 모드나, 안테나마다 유효 통신거리를 지정하고 모든 우주선이 커빈의 우주센터와 통신이 연결되어 있어야 교신할 수 있게 만든 RemoteTech2란 모드 등, 게임의 성격을 완전히 바꿔버리는 모드도 다수 있다.

/모드

천체

아래의 목록은 이 게임에서 다녀볼 수 있는 천체의 목록이다. 참고로 KSP 게임에 나오는 천체들은 전부 다 하나같이 천체 특성이 죄다 이상하다. 직경이 600km밖에 안 되는데도 중력가속도는 지구 수준인 커빈부터 시작해서... 그래서 아예 팬덤에서는 커빈 행성계는 아예 우리 우주와는 물리법칙이 전혀 다른 평행우주에 존재하고 있다 란 드립이 진지하게 나오는 상황.

커빈에서 각 천체까지 도달하는 데 필요한 ΔV는 다음과 같다.

태양

KSP 공식 위키에선 Kerbol이라고 멋대로 이름을 붙여 부르지만 공식 명칭은 아니고 게임에선 그냥 Sun이라고 부른다.

모호 (Moho)

우리 태양계의 수성 포지션에 해당하는 행성으로, 태양에 매우 가까이서 공전하며 대기가 없고 중력이 매우 낮다. 얼마나 뜨거운지 여기서는 그냥 태양열만으로도 장비에 무리가 가는 경우가 더러 발생한다고 한다.

이브 (Eve)

우리 태양계의 금성 포지션에 해당하는 행성으로, 딱 봐도 금성이 영어로 비너스이니 그에 대한 패러디 의미로 이브란 의미를 붙인 것이 명백하다. 다만 우리 태양계의 금성과 지구의 관계와는 달리 여기서는 지구 포지션의 커빈보다 이브가 오히려 더 큰데, 크기나 중력도 그렇지만 무지막지한 대기압 때문에 한 번 들어가면 정상적인 방법으론 빠져나오기가 매우 힘들다고 일컬어지기도 한다. 이브에 착륙을 했다가 커빈으로 돌아오고 싶으면 이딴 무지막지한 우주선을 동원해야 한다는 판이다.

다만 대기압 때문에 탈출이 어려운 것이니만큼, 이브 궤도에 우주정거장을 박아둔 다음에 이브 왕복 전용으로 공기역학적으로 잘 설계된 왕복선을 한 대 보내서 왕복하는 방식으로 운용하면 의외로 쉽다는 말도 있다.

길리 (Gilly)

금성에 위성이 없는 것과는 달리 이 게임의 이브에는 위성이 있긴 있는데, 그게 어쩌다가 궤도에 붙잡힌 소행성에 불과하기 때문에 중력이 매우 낮아서 오히려 착륙하기가 매우 어려운 수준이라고 한다. 까딱 분사 잘못했다가는 궤도가 마구 틀어지는 수가 있다. 그 안습한 추력의 크세논 이온 엔진으로도 이륙이 가능한 수준이며, 차라리 도킹하는 느낌으로 제어하는 것이 더 나을 수도 있다.

커빈 (Kerbin)

우리 태양계의 지구 포지션으로, 당연히 게임은 커빈 행성에서 시작한다. 아직까지는 우주센터인 KSC 하나밖에 없는 되게 심심한 구성이지만, 이건 사실 이 게임이 유료베타테스트 기간에 있기 때문으로 점점 개발이 진행되면 될수록 커빈 행성 역시 개발된다고 한다. 유료베타테스트로 번 돈은 커빈 행성민들의 복지를 위해 쓰여진다카더라. 정식으로 나오게 되면 그럴듯하게 변할 테니 그때까지 기다려보자.

지구 포지션이니만큼 대기에 산소도 풍부해서 제트엔진을 장착한 비행기도 날릴 수 있고 (그래서 이륙은 제트엔진으로 했다가 고도를 충분히 확보하고 나서는 로켓엔진으로 추진하는 SSTO란 형태의 발사체도 자주 만들어진다) 기압도 충분해서 착륙 전 감속은 공기마찰로만 수행해도 (에어로브레이킹이라고 부른다) 음속 이하까지 감속할 수 있는 수준이다. 다만 Touchdown Speed를 만들려면 결국엔 낙하산이 필요하기는 하다.

참고로 커빈의 하루는 6시간이다.

뮌 (Mün)

커빈과 뮌의 관계는 지구와 달의 관계와 같다. 일단 이름부터가 명백하다.

커빈에서 왔다갔다 할 때는 편도로 커빈 시간으로 하루가 걸릴만큼 가까우며, 중력이 낮지만 대기가 없어서 착륙 전 감속 과정을 역추진으로 직접 수행해야 한다.

갔다올 수 있을만큼 최대한 빨리 갔다오는 게 좋은 행성이다. 아무리 발로 탐사해도 한 번 탐사하는 데 과학점수 3-400점은 기본으로 보장하는데다가, (토양 채취 하나만 해도 120점이다) 수집할 수 있는 데이터를 있는대로 싹싹 긁어모으면 뮌 탐사 한 번에 과학 점수 1800점을 얻는 꿈같은 일까지 가능하다.

민무스 (Minmus)

뮌보다 나중에 추가된 커빈의 위성으로, 반지름이 60km 정도밖에 안 되는, 역시 포획된 소행성이다. 중력이 매우 낮아서, 우주복에 달린 추진기만으로도 민무스 지표에서 궤도까지 올라갈 수 있을 정도.

커빈에서 거리는 편도로 8일 반나절이 걸릴만큼 멀고 공전궤도면도 약간 비틀어져 있기 때문에, 공전궤도면 일치시키는 데 또 연료를 들이거나 아니면 타이밍을 정확히 맞춰서 가야 하는 수고가 필요하긴 하다. 하지만 일단 중력이 매우 낮다는 점 때문에 민무스 탐사선은 뮌 탐사선처럼 연료통과 역추진 로켓을 크게 달아줄 필요가 없는데다가, 개발자딴엔 민무스 탐사를 뮌 탐사보다 상위 과정으로 의도했는지 그럼에도 민무스가 뮌보다 과학 점수를 더 많이 주기 때문에, 로켓 제작이 익숙하다면 뮌보다 민무스를 더 빨리 가는게 낫다.

소행성 (Asteroids)

우리 태양계의 소행성대는 화성과 목성 사이에 있지만 우리 태양계에서도 모든 소행성이 소행성대에 있는 건 아니고, KSP에서는 탐사의 대상이 되는 소행성은 커빈의 근처에 있는 것들부터 "미확인 천체"로 하나씩 밝혀지는 형태기 때문에 커빈의 하위항목에서 소개한다.

처음에는 Tracking Section에서 Unknown Object로 소개되며, 인공위성이든 유인 우주선이든 각각의 소행성에 2km 이내로 접근시키면 정체가 밝혀져 소행성으로 등록되는 형태다. 크기별로 Class A에서 Class E까지로 분류되며, 소행성 하나하나마다 과학 장비로 계측하면 과학 점수를 또 새로 얻을 수도 있다.

참고로 게임 내부적으로는, 아예 불가침급의 존재로 취급받는 행성들과는 달리, 소행성은 그냥 좀 많이 특이한 우주선으로 취급받는다.

듀나 (Duna)

우리 태양계의 화성 포지션. 아마 커빈계 정복이 끝나면 제일 먼저 도전해볼 외행성일텐데, 화성 포지션이니만큼 온통 붉은 모래에 빨간 하늘 등등 온통 빨간색의 향연이다.

밀도가 낮고 얕긴 하지만 대기층이 있기는 있어서 제한적으로 에어로브레이킹마저 가능하고, 역시 화성 포지션이란 점이 겹쳐서, KSP로 우주탐사 놀이를 하는 게이머들은 보통 듀나에다가 기지를 많이 세운다. 이런 신의 경지에 들린 사람이라던지...

다만 (바로 다음 패치로 예정된) 0.90 패치 이전에는 커빈, 뮌, 민무스를 제외하면 (듀나를 포함한) 모든 행성이 탐사 구역(biomes)이 단 하나밖에 없기 때문에, 지금까지는 듀나에서 실제로 기지를 차려서 득이 될 거라고는 글쎄올시다...

이케 (Ike)

듀나의 위성. 돌멩이에 불과한 화성의 위성들과는 달리 나름 규모는 있는 위성이고, 특기사항이라면 바로 듀나의 정지궤도에서 공전하고 있다는 점이다.

드레스 (Dres)

우리 태양계의 케레스 포지션. Ceres를 패러디해서 Dres다.

커빈에서 거리도 이제 본격적으로 멀어지기 시작하고 커빈의 공전궤도 평면과 드레스의 공전궤도 평면이 이루는 이면각도 상당하기 때문에 한 번 가보는 것만 해도 매우 어렵고 귀찮아서, 여기를 유인 우주선 끌고 가봤다는 사람은 거의 없다.

줄 (Jool)

우리 태양계의 목성 포지션. 매우 크고 아름다운 녹색의 가스 행성이다.

가스 행성이니만큼 착륙해서 데이터를 모을 수는 없고, 이 행성의 아이덴티티는 (목성 포지션이니만큼) 많은 위성 수 그 자체에 있다. 오죽하면 팬덤에서는 줄에 가는 걸 줄에 간다고 안 하고 줄계에 간다고 할 정도다.

레이테 (Laythe)

실제 원어민들이 레이테라고 읽진 않을 것 같지만, 누군가가 고대 그리스어 읽는 방식으로 레이테라고 읽어버린 게 한국 팬덤에서 그대로 정착된 것 같다.

대기중에 산소가 있어 제트엔진을 사용할 수 있지만, 공기 조성이 이상하기 때문에 (대기중에 이산화탄소가 치사량을 훌쩍 넘는 수준으로 들어있다나?) 우주복을 벗고 돌아다닐 수는 없다고 한다.

발 (Vall)

얼음 위성, 중력가속도가 이런 위성치고는 매우 크기 때문에 착륙하기가 매우 어렵다.

타일로 (Tylo)

생긴 건 딱 달의 판박이인데 그러면서 중력가속도가 7.85고, 생김새에서 보면 알겠지만 대기마저 없어서 일단 착륙하는 것마저 매우 큰 일이다.

모성인 줄과 중력가속도가 거의 맞먹기 때문에 타일로의 중력권을 벗어나면 줄의 중력권마저 같이 벗어날 수도 있고, 달보다 훨씬 지형이 굴곡져 있기 때문에 어디 기지를 세울만한 적당한 곳도 없고, 그렇다고 착륙해서 데이터를 모으면 과학점수를 엄청 많이 긁어모을 수 있는 것도 아니다. 즉, 이 위성의 전략적 가치는 거의 없다 (?)

밥(Bop)

떠돌아다니다가 줄에 잡힌 소행성. 일단 중력권에 도착하고 나면 착륙 난이도는 뮌과 거의 비슷하다고는 하는데, 궤도 형상이 이상해서 그 중력권에 도착하기가 어렵다고 한다.

폴(Pol)

역시 떠돌아다니다가 포획된 소행성으로, 얘는 민무스랑 착륙 난이도가 비슷하다고.

일루 (Eeloo)

• 상민 : 서연아 어디있어. 보고 싶어.
• 서연 : 일루 (Eeloo) 와.

아마 현실의 태양계에선 명왕성 포지션에 해당하는 녀석인 것 같다. 현재까지 있는 행성 중 가장 바깥쪽에서 도는 행성임에도, 명왕성만큼이나 궤도가 이상해서 어쩔 땐 줄보다 더 가까이 들어오는 경우도 있다고 한다. 궤도평면의 Inclination도 상당하다.

본래 독립된 행성으로 계획된 천체가 아니라, 추후 패치로 거대한 가스 행성을 추가한 뒤 그 행성의 위성으로 편입시킬 계획이라고 한다. 나중에 추가될 가스 행성의 현재까지 알려진 위성 목록 행성 자체의 중력가속도는 높지 않지만, 여기까지 오는 데 무지막지한 ΔV가 소모된 다음일 것이므로 착륙은 만만치 않다고 한다.

부품

아래의 분류는 KSP 게임 내에서 쓰는 분류.

조종석 (Pods)

이름은 조종석이지만 무인조종 컴퓨터도 이 분류에 들어간다. 당연하다면 당연한 이야기인데, 유인 조종석은 무인조종 컴퓨터에 비해서 몇 배는 무겁고 몇 배는 크고 아름답다.

유인 조종석 소개에서 k/n인승이란 표기는 "우주선 관제에 k명 필요, 최대 탑승가능한 승무원 n명"이란 의미이다.

• 유인 조종석은 테크 맨 처음부터 풀려 있는 1.25m-0.625m 직경짜리 원뿔대 모양의 1/1인승 mk1 조종석과, Rockomax 로켓 연구할 때쯤 되면 풀리는 2.5m-1.25m 직경짜리 원뿔대 모양의 1/3인승 mk1-1 조종석, 그리고 1.25m 직경짜리 팔각기둥 모양의 1/1인승 Lander Can mk1과 2.5m 직경짜리 멋대가리 없는 원기둥 모양의 1/2인승 Lander Can mk2, 그리고 갖가지 직경의 비행기 콕핏이 존재한다.
  • 아직까지 조종사가 2명 이상 있어야만 우주선을 관제할 수 있는 조종석은 없다. 0.25까지는 다인승 조종석의 효용성이라면 롤플레잉 정도밖에 없었으나, 0.90부터 승무원의 직업 개념이 생겼기 때문에 다양한 직업의 승무원들을 파티로 묶어 보내기 위해 다인승 조종석의 효용성이 생겼다. KSP에서는 승무원의 직업은 조종사와 정비사, 과학자로 구분된다.
  • 참고로 현실의 우주개발 역사에서는 아폴로 우주선이 3인 파티로 굴러갔는데, 그 인원 구성이 사령선 조종사 (선장) - 착륙선 조종사 - 달 표면 탐사인원 이라는 임무분장이었다. 사령선이 3인승이고 달 착륙선이 2인승이라서 달 착륙선이 임무를 수행할 땐 사령선에 선장이 남아서 사령선을 지키고, 달 착륙선이 달에 착륙한 다음엔 달 착륙선 조종사가 착륙선을 지키고 마지막 남은 한 명이 달 표면을 탐사하는 방식이었다.
  • 또 지금까지는 로켓이 아무리 커도 정상작동하는 콕핏 하나만 있으면 관제에 지장이 없기 때문에, 무인조종 컴퓨터랑 조종석을 병용해서 승무원을 그냥 수송하는 방식의 우주선도 만들 수 있다.
  • 보통 아폴로 형식에서는 3인승짜리 mk1-1 조종석을 사령선으로, 그리고 방문하는 행성의 크기에 따라서 적당한 사이즈의 Lander Can을 착륙선으로 해서 운용하는데, 사실 착륙선이 임무를 수행할 동안 사령선이 움직여야 할 일은 없으므로 그냥 파일럿 1명만 보내도 아직까지 게임 내에서는 지장이 없다. 근데 KSP에서야 우주선을 비워놔도 상관이 없지 현실같으면 우주선을 비워놓는다는 게 말이 안 되기 때문에, KSP에서도 현실성을 추구하는 게이머들은 우주선 조종사를 꼭 인원수를 채워서 보내는 편이다.
• 무인조종 컴퓨터는 승무원이 없어도 되는 대신 전력을 소모한다. 즉 무인 우주선을 보내려면 반드시 태양전지판이나 핵전지를 달아줘야 한다. RemoteTech2 모드가 깔려 있으면 무인 우주선은 몇 다리를 거쳐서든간 커빈 우주센터와 통신이 연결되어 있어야 임무를 수행할 수 있다는 조건이 또 붙는데, 순정에선 그렇게까지는 안 해도 된다. 그러면 순정에선 무인 우주선이 짱짱맨이겠네? 싶을 수도 있지만, 행성 표면 샘플 채취는 반드시 커벌이 직접 그 행성에 가야만 할 수 있기 때문에...

순정에서 제공되는 조종석 부품 목록

부품 이름	직경	탑승 인원수	토크	전기 용량	충격 한도(m/s)	내열 한도(K)	가격	중량	필요 테크
로켓 조종석
Command Pod Mk1	small - Tiny	1/1	5.0	250	14	3400	600	0.84	Start (0)
Mk1-2 Command Pod	Large - Small	1/3	15	-	45	3 400	3800	4.12	Specialized Control (160)
우주정거장 조종석 (?)
PPD-12 Cupola Module	Large - Small	1/1	9	-	8	3 400	3200	1.80	Large Control (300)
착륙선 조종석
Mk1 Lander Can	Small	1/1	3	-	8	3 400	1500	0.66	Specialized Control (160)
Mk2 Lander Can	Large	1/2	15	-	8	3 400	3250	2.66	Specialized Control (160)
EAS-1 External Command Seat	측면 부착	(1/1)	0	-	6	2 900	200	0.5	Field Science (300)
우주비행기 조종석
Mk1 Cockpit	Mk1	1/1	10	-	45	3 400	2200	1.28	Flight Control (45)
Mk1 Inline Cockpit	Mk1	1/1	10	-	40	3 400	1600	1.03	Advanced Flight Control (90)
Mk2 Cockpit	Mk2	1/2	15	-	45	3 400	3500	2.06	Advanced Flight Control (90)
Mk2 Inline Cockpit	Mk2	1/2	15	-	45	3 500	3500	2.1	High Altitude Flight (300)
Mk3 Cockpit	Mk3 - Mk1	1/3	10	-	50	3 400	3600	3.62	Heavy Aerodynamics (550)
인공위성 조종 컴퓨터
Stayputnik Mk. 1	Tiny	1.67	0.3	-	12	1 200	300	0.05	Flight Control (45)
Probodobodyne OKTO	Tiny	1.67	0.3	-	12	1 200	450	0.1	Advanced Flight Control (90)
Probodobodyne HECS	Tiny	1.67	0.5	-	12	1 200	450	0.1	Unmanned Tech (300)
Probodobodyne OKTO2	Tiny	1.67	0.5	-	12	1 200	480	0.04	Unmanned Tech (300)
우주선 조종 컴퓨터
Probodobodyne QBE	Tiny	1.67	0.5	-	40	3200	600	0.08	Advanced Unmanned Tech (550)
RC-001S Remote Guidance Unit	Small	3.00	0.5	-	9	3 400	750	0.1	Advanced Unmanned Tech (550)
RC-L01 Remote Guidance Unit	Large	3.00	2.0	-	9	3 400	2000	0.5	Advanced Unmanned Tech (550)
우주비행기 조종 컴퓨터
Mk2 Drone Core	Mk2	3.00	15/3/3	-	20	3 400	1500	0.2	Advanced Unmanned Tech (550)

• 이 표에 써 있는 스펙은 0.24 버전 당시의 스펙으로, 현재(1.02)의 스펙과는 다를 수 있음.

추진기 (Propulsion)

연료통, 제트엔진, 로켓엔진 등등 로켓에 동력을 제공하기 위해서 존재하는 기관들은 싸그리 묶어서 이 분류에 넣어두었다. (다만 제트기의 공기 흡입구는 이 분류가 아니라 Aerodynamics 분류에 있다.) 프로펠러 부품을 추가해주는 모드의 경우 프로펠러 역시 이 분류에 넣는 게 보통이다.

엔진 종류는 크게 제트엔진과 액체연료 로켓, 고체연료 로켓 그리고 0.25 와서 Utility에서 Propulsion으로 넘어온 이온엔진 로켓으로 나뉘어진다.

• 고체연료 로켓은 추력과 ΔV는 큰 대신 조선소에서밖에 추력을 조정을 못 하고 한 번 키면 연료가 다 떨어질 때까지 끌 수 없다는 단점이 있어, 조선소에서 추력과 연료량을 미리 설정해두고 나오는 방식으로 써야 한다. 분사할 때 그래픽도 액체연료 로켓처럼 단아한 불꽃이 아니라 뿌연 연기에 연료 입자들이 드문드문 보이는 그래픽이다. 주로 아무 테크도 안 올린 극초기에나 메인로켓으로 쓰고, 테크가 올라간 다음엔 초반 스퍼트용의 보조로켓으로 쓰거나 아니면 안 쓰게 된다. 사이즈도 (Propulsion이라기보다는 Utility라고 봐야 하는 Sepratron이나 비상탈출 시스템을 제외하면) 1.25m 사이즈밖에 없고, 대용량의 고체추진 로켓은 직경이 늘어나는 게 아니라 높이만 무식하게 커지기 때문에 쓰기가 매우 부담스러워진다.
• 액체연료 로켓은 흔히들 아시는 것처럼 액체연료와 산화제를 같이 연료통에 쟁여놓고 산화제로 불을 붙여서 날아가는 로켓이다. 다만 KSP의 모든 로켓은 액체연료와 산화제가 이미 정확한 비율로 탑재되어 있어, 별로 신경은 쓰지 않아도 된다.
  • 극초반만 벗어나면 마르고 닳도록 쓰게 될 엔진으로, 0.625m 사이즈의 초소형 엔진에서부터 1.25m 사이즈의 FL 연료통 및 LV 엔진, 2.5m 사이즈의 Rockomax 연료통/엔진과 3.75m 사이즈의 Kerbodyne 연료통/엔진으로 나뉘어진다. 같은 직경 안에서도 엔진의 추력 등급이 또 나뉘는데, 최대추력이 낮은 엔진일수록 엔진 효율이 더 높아지기 때문에, 고추력의 엔진은 커빈 중력권을 탈출할 때 쓰고 저추력의 엔진은 우주공간 궤도천이에 쓰는 방식의 역할분담이 가능하다.
  • 예외적인 엔진으로 LV-N 핵추진 엔진이 있다. 일단은 1.25m 직경의 액체연료 로켓으로 분류되는데, 최대추력은 꽤나 어중간하지만 Rockomax Poodle 로켓에 비해 2배 가까운 연료 효율을 자랑하는 그 미칠듯한 효율이 아이덴티티인 로켓이다. 다만 엔진이 위아래로 매우 길쭉해서, 게임에 있는 가장 긴 착륙 다리를 달아도 착륙 다리보다 엔진이 먼저 땅에 닿는 수준이기에, 착륙선의 역분사 엔진으로는 전혀 쓸 수 없고 우주공간을 다니는 우주선의 엔진으로만 써야 한다.
• 제트엔진은 액체 로켓과 똑같은 연료를 쓰지만 산화제 대신 공기중의 산소로 연료를 연소시키는 엔진이다. 산소가 있어야 하기 때문에 사용할 수 있는 환경이 매우 제약되지만, (제트엔진이 산소를 자기가 들고 다니면서 충당한다면 그건 로켓엔진이 된다) 액체연료 로켓에 비해 매우 미칠듯이 높은 효율을 자랑한다. Spaceplane이 연구가 되고 있는 이유가 바로 제트엔진의 이 미칠듯한 효율 때문. 1.25m 사이즈밖에 없다.
• 이온엔진 로켓은 크세논 가스를 대전시킨 다음에 전기장을 걸어서 쏘아보내고 그 반동으로 움직이는 로켓이다. 현실에서도 있는 엔진인데, 추력은 "종이 한 장 떨어지는 힘보다 더 낮지만" 높은 에너지 효율로 그 단점을 상쇄하는 형태다. 따라서 현실에서도 외행성계 정도 탐사하는 심우주 탐사선에서 주로 장착된다. KSP에서는 RCS 자세제어 로켓 정도 추력이지만 크세논 연료통 하나 비우는 데 몇십년은 걸린다는 효율이다. 0.625m 사이즈밖에 없다.

순정에서 제공되는 추진기 부품 목록

부품 이름	직경	추진기로서의 성능	연료 종류	충격 한도(m/s)	내열 한도(K)	가격	중량	필요 테크

제어 (Control)

게임 내에선 SAS라고 부르는 Reaction Wheel과, 자세제어용의 조그만 로켓인 RCS 등등이 이 분류에 들어있다. 다만 RCS 연료통은 Propulsion에 있으니 주의.

RCS는 monopropellant라고 해서 본체 추진용의 로켓과는 다른 동력체계로 돌아가는데, 어쨌든간 이것도 로켓은 로켓이기 때문에 우주 공간에선 RCS를 추진기로 써서 돌아다니는 짓도 가능하다. (실제로 아폴로 11호의 달 착륙선이 달 궤도에 떠있는 사령선과 재도킹할 때 RCS의 분사력으로 사령선 궤도까지 뛰어올랐다.) 게임 내에서 이렇게 RCS를 추진용도로 쓰려면, 추진용 로켓의 연료가 싹 바닥나거나 추진용 로켓이 전부 꺼져 있는 상태에서 추진력을 올리면 그냥 된다.

구조 (Structure)

로켓의 단분리를 시켜주는 Decoupler 및 Separator 부품과 로켓의 구조적으로 빈약한 부분을 잡아주는 Strut, 직경이 서로 다른 부품을 매끄럽게 연결시켜 주는 Adapter 그리고 발사대에서 로켓이 쓰러지지 않게 잡아주는 지지대 등등, 로켓의 구조적 안정성 및 형태를 잡아주는 잡다한 부품들이 위치하고 있다.

순정에선 Decoupler와 Strut을 제외하면 진짜로 쓸 일이 없는 부품들이지만, 모드 중에 FAR라고 공기역학을 현실적인 형태로 적용시켜주는 모드가 있는데 그런 모드를 쓰면 이 분류의 부품과 아래의 Aerodynamics 부품의 중요도가 매우 높아진다.

공기역학 (Aerodynamics)

날개, 노즈콘, 제트기용의 공기 흡입구 등등이 이 분류에 들어있다.

도구 (Utility)

도킹 포트, 태양전지판 및 전지, 착륙선의 랜딩기어 및 사다리, 조명장치 등등 여러 가지 Gadget들이 이쪽 분류에 들어있다.

특이한 부품으로 제논 이온 엔진이 있는데, 엔진임에도 Utility 분류에 들어가는 건 연료가 그 어떤 로켓과도 공유하지 않는 전혀 다른 연료를 쓰는데다가 추력 역시도 조그만 인공위성 한 대 우주공간에서 추진시키는 데도 세월아 네월아 하는 녀석이라서다. 다만 그만큼 연료 효율은 장난아니기 때문에 이걸로 위성 한 대 띄워서 커빈계를 끝에서 끝까지 수십번을 왕복해야 연료가 겨우 떨어진다고는 하는데... 0.25버전부터 propulsion으로 옮겨감.

또, 우주정거장을 만들 때 쓸 수 있는 부품으로 "히치하이커 모듈"이라고 불리는 PPD-10 Hitchhiker Storage Container란 0/4인승의 조종석이 있다. 해당 모듈에 4명의 커벌까지 탑승할 수 있지만 우주선 조종은 할 수 없는 것. (참고로 이 모듈 내부를 IVA(선내활동)로 보면 이런 모습이라고 한다...)순정에서는 아직까지 우주정거장이 할 수 있는 일은 없지만, MOKS 모드나 RemoteTech2 모드 등등 우주정거장에 임무를 부여해 주는 모드가 몇 있다.

과학 (Science)

우주공간 또는 외계 행성을 측정하는 계측기 및 실험 데이터를 원격 전송하기 위한 안테나, 그리고 다른 행성에서 임무를 수행하는 탐사반을 위해 현장에서 실험을 하고 한번 쓴 계측기를 청소해서 다시 쓸 수 있게 만들어주는 간이 실험실 모듈(0/2인승 조종석으로 처리된다)이 여기 들어있다.

계측 데이터는 데이터 통신으로 보내거나 커빈으로 직접 들고 들어오면 과학점수로 인정이 되는데, Report를 제외한 데이터 (그러니까 장비로 재야 되는 데이터) 는 데이터 통신으로 보내면 얻는 점수가 상당히 깎인다. 하지만 뮌이나 민무스도 아니고 다른 행성에서 탐사임무를 수행하면 매번 데이터를 커빈까지 들고 오기도 상당히 빡세기 때문에, 그런 경우에 간이 실험실에서 실험을 해서 데이터 전송을 하면 전송으로 얻을 수 있는 과학 점수가 더 높아진다.

과학 장비를 작동시키는 환경은 일단은 Biome라는 지리적 구역으로 나뉘어지고, 그 Biome 안에서 또 다음과 같은 6가지 조건으로 나뉘어진다. 아래의 단위 중 '착지'와 '착수'는 명백한 구분으로 모든 천체에서 동일하게 적용되지만, 대기권 하층부-대기권 상층부와 저궤도-고궤도 구분은 매 천체마다 구분되는 고도가 다르다. 당연하지만, 아래의 실험 조건 목록에서 아래쪽으로 갈수록 얻을 수 있는 점수가 높아진다.

• 착륙
  • 착지(Land)
  • 착수(Splash)
• 대기권 내 : 대기권이 없는 행성에서는 이 단위가 존재하지 않는다.
  • 대기권 하층부
  • 대기권 상층부
• 궤도상 : 궤도상(orbit)이라고 말은 하지만 꼭 타원궤도를 형성할 필요는 없다. 쌍곡선 궤도로 스쳐지나가든, 준포물선 궤도(sub-orbit)로 꼴아박는 궤도든, 일단은 높이만 맞추면 된다.
  • 저궤도
  • 고궤도

일반적으로는 '궤도상'에서는 biome에 상관없이 저궤도인지 고궤도인지에 의해서만 실험 조건이 구분되나, GRAVMAX Negative Gravioli Detector란 장비는 궤도상에서도 그 연직방향 지면의 biome에 의해서 실험 조건이 구분되기 때문에 탐사선 한 대 보내놓고 과학점수를 뽕을 뽑아먹는 플레이를 할 수도 있다. 저 장비가 과학 쪽 테크트리 맨 끝에서야 뚫리는 게 문제지...

우주선 설계 및 운용의 기법

여기서는 실제 우주탐사의 역사 또는 궤도역학의 연구에서 검증된 기법으로서 KSP 플레이에 적용할 수 있는 것들을 소개한다.

오베르트의 법칙

케플러 제3법칙에 의해, 같은 천체의 중력권에서 공전할 때는 고도가 낮으면 낮을수록 속력이 빨라지게 된다.

그런데 로켓 엔진은 언제나 일정한 추진력을 제공한다. (힘은 운동량의 변화량으로 정의되는데 운동량은 매 순간순간의 질량 곱하기 속도벡터로 정의된다. 그런데 로켓의 질량은 매 순간순간마다 연료를 소모시키면서 줄어들므로, 언제나 일정한 추진력을 내는 로켓 엔진에 의해 로켓 본체는 매 시간마다 점점 커지는 가속도로 가속된다.)

그리고 로켓의 운동 에너지는 1/2mv^2 즉 속력의 제곱에 비례한다. 그런 상황에서 로켓 엔진은 언제나 일정한 추진력을 제공하기 (즉 언제나 각 순간에서의 "질량 곱하기 속도"를 동일한 비율로 높여주기) 때문에 낮은 고도에서 엔진을 키면 높은 고도에서 엔진을 킬 때보다, 같은 추진력을 같은 시간동안 작용하고서도 운동에너지를 더 많이 얻는 결과가 나오게 된다.

이 이야기가 오베르트의 법칙이라고 해서 우주개발 전공하는 사람들은 꼬꼬마 시절부터 귀에 못이 박히도록 듣는 이야기다. 그 때문에, 우주선을 띄울 땐 어디로 가는 거든간에 일단 커빈 저궤도를 먼저 형성을 하고 나서 다른 데로 떠나게 된다.

Gravity Turn

이 오베르트의 법칙 때문에, ICBM 말고 우주에 나갈려고 쏘는 로켓은 일단 맨 처음엔 닥치고 지구 저궤도 형성부터 하려고 든다. 당연히 이는 KSP에서도 마찬가지다.

그런데 궤도를 형성을 하려면 당연하게도 80km 도달해서 로켓을 갑자기 확 꺾는 것보다는 커빈 대기권에서부터 이미 조금씩 조금씩 pitch를 낮춰가면서 최종적으로 80km 고도에서 로켓이 지표면에 평행하도록 하는 게 효율적이고 안전하다. 이렇게 조금씩 조금씩 pitch를 낮춰가는 과정을 Gravity Turn이라고 부른다.

Mechjeb을 깔면 Gravity Turn을 자동으로 수행해주는 기능이 생기는데, 이건 처음에 입력한대로만 닥치고 턴해주는 기능이고 각각 로켓마다 최적의 Gravity Turn 궤도는 다르므로, 자신이 주로 쓰는 로켓에 맞는 Gravity Turn를 찾는 게 중요하다. (그러지 않고 그냥 ΔV 좀 더 쓰겠다고 해도 말리진 않는다.) 근데 그것도 막 로켓 한대한대마다 Gravity Turn 궤도를 다 따로 찾아야 되는 수준은 아니고, 어차피 KSP에서 로켓을 설계하는 사람은 한 명이므로 결국 로켓들마다 최적의 Gravity Turn 궤도는 거의 비슷비슷한 수준에서 놀게 된다.

... 라고 하면 KSP 게임 내에서 통용되는 기법이고, 실제 Gravity Turn이라고 하면 처음에 5도 정도 확 꺾은 다음에 (킥턴이라고 함) 그 다음에는 중력으로 로켓이 쓰러지는 가속도와 엔진이 뿜어내는 가속도를 정확히 맞춰서 저절로 각도를 맞추게 하는 게 Gravity Turn이다. (로켓이 중력 받고 쓰러지면서 그 힘으로 turn이 된다고 Gravity Turn이다) 네이버 KSP 카페의 무림고수가 쓴 글 링크.

Swing-By

간단하게 말해 목적지로 가는 길에 큰 행성이 있다면 그 행성의 중력을 이용해서 우주선을 가속하는 것. 대부분의 문헌에선 운동량 보존의 법칙을 이용한 경우라고 설명하나, 사실은 힘의 관점으로 설명하는 것이 더 직관적이다.

실제로 우주선은 태양계 내에서만도 수많은 천체가 끌어당기는 만유(萬有)인력을 받지만, 행성 또는 항성의 '충분히 가까이'서 움직이는 우주선의 운동궤적을 설명할 때는, (라그랑주 점 등의) 일부 예외적인 경우를 제외하면 자기가 스쳐 지나가는 그 행성이 작용하는 중력을 제외한 다른 중력은 무시해도 좋을 정도로 영향이 작아진다. 때문에 행성에 '충분히 가까이' 위치한 우주선은, 그 대빵 행성 한 놈의 중력만 받고 움직이는 걸로 가정하고 서술해도 된다. (이렇게 충분히 가까운 공간을 Sphere Of Influence (SOI) 라고 부르며, KSP 게임의 다른 부분에서도 많이 등장하는 개념이므로 숙지하고 넘어가는 것이 좋다.)

이런 가정 하에서, 우주선의 매 순간순간의 운동 궤적을 '대빵 행성'이 그 순간 작용하는 중력의 방향에 평행한 성분과, 그에 수직한 성분으로 분리해 보자. 물리학에서는 힘의 양 그 자체가 "매 순간순간마다 힘을 받는 물체의 운동량(질량 * 속도)의 변화량"으로 정의되므로 매 순간순간마다 우주선은 '대빵 행성'이 작용하는 중력의 방향에 평행한 방향으로만 가속된다.

여기서, '대빵 행성'을 스쳐지나가던(swing-by) 우주선이 '대빵 행성'의 SOI에 진입하기 전과 빠져나간 후의 우주선의 운동 에너지의 변화는 '대빵 행성'의 중력을 고려하지 않았을 때의 우주선의 궤적이 '대빵 행성'을 궤적이 오목한 부분에 두는가 볼록한 부분에 두는가에 따라서 달라진다.

• 궤적이 오목한 부분에 '대빵 행성'이 있었다면, '우주선의 매 순간순간의 궤적의 중력 방향에 평행한 성분'의 크기가 중력과 일치하는 방향에서 점점 커지는데 이 과정을 중력이 도와주는 모양새가 되므로 우주선은 '대빵 행성'의 SOI에 있는 동안 운동에너지가 점점 커진다.
• 궤적이 볼록한 부분에 '대빵 행성'이 있었다면, '우주선의 매 순간순간의 궤적의 중력 방향에 평행한 성분'의 크기가 중력과 일치하는 방향에서 점점 작아지는데 이 과정을 중력이 방해하는 모양새가 되므로 우주선의 '대빵 행성'의 SOI에 있는 동안 운동에너지가 점점 작아지는 것이다.

이 원리를 이용해서, 우주선의 궤적이 행성을 감싸는 방향으로 스쳐 지나가도록 궤도를 설정하면 우주선의 속력이 무지막지하게 늘어나는 것이다. 여기다가 오베르트의 법칙까지 끼얹으면 ㅎㄷㄷ...

실제 우주탐사 역사상 수많은 심우주 탐사선이 스윙바이 기법으로 가속했으며, 보이저 2호는 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 너무 적절한 위치에 늘어서 있었던 최적의 기회를 이용해서 저 4개 행성 모두에서 스윙바이를 시전한 결과 현재 "인류가 만든 물체 중에서 가장 빠른 속도로 움직이는 물체"의 영원한 본좌 자리를 지키고 있다. 다만 단점이라면 스윙바이는 (적절하게 시전되었을 때) 운동에너지의 변화만 보장한다는 것이지 운동 궤적의 방향은 철저히 천문에 맡겨야 한다는 것으로, KSP에서 외행성을 방문할 때 시전하기에는 조금 어려운 감이 있다고 하겠다. NASA에서는 모든 천체의 궤적을 슈퍼컴에 입력해서 계산을 때렸다고 하지만, 아직까지 KSP 게임에선 그런 계산을 수행해 주는 앱은 없어서... 현실의 우주탐사에서도 스윙바이를 시전한 경우는 보이저 탐사선이나 파이어니어 탐사선 등 아예 외계인들 사는 심우주로 던져버리려고 쏜 우주선들의 경우에서 시전했다.

Aerobraking

대기권이 있는 천체에 착륙할 경우 대기마찰을 이용해서 감속하면 연료를 매우 아낄 수 있는데 이 기법을 Aerobraking이라고 부른다. 뮌이나 민무스에서 커빈에 재돌입하는 경우 궤도 최저점을 30km 상공에 맞춰주면 매우 적절한 가속도로 감속되면서, 낙하산을 단 몇백미터 상공에서 펴도 될 정도로 적절히 부드럽게 착륙할 수 있다.

아직까지 순정에서는 재돌입에 어떤 페널티도 없어서 그냥 닥치는 대로 커빈에 꼴아박고 충돌 직전에 로켓 역분사로 감속하는 무지막지한 방식도 통하지만, 재돌입시의 페널티를 현실화시켜주는 DeadlyReentry란 모드가 있어서 그 모드를 깔고 플레이할 땐 에어로브레이킹이 매우 중요해진다. 이 모드를 깔면 재돌입시에 공기마찰로 열이 발생하는 점이 구현되어 Heatshield로 과열을 막아줘야 하고, 재돌입시 급격한 가속도가 걸릴 때 조종사들이 죽는 점까지 구현이 된다. (근데 '죽진 않고 병신이 되는 상태'는 아직까진 구현이 안 된다.)

아스파라거스 기법

아스퍼거 기법이 아니다

연료통 여러 개를 수수깡 다발처럼 이어붙인 뒤 그 연료통들을 전부 배관으로 연결해서, 앞의 연료통에 빈 공긴이 생기면 뒤의 연료통에서 빨아오는 식으로 연료통을 순차적으로 2개씩 (무게중심을 맞춰야 하니까) 떨구면서 가는 기법. 그렇게 다발로 묶어놓은 연료통이 아스파라거스 다발처럼 생겼다고 아스파라거스 기법인데, 순우리말로는 '수수깡 기법'으로 순화할 여지가 있다고 하겠다. (실제로 원자론 극초기에 나온 J.J.톰슨의 '푸딩 건포도 모형'이 대한화학회에 의해 '백설기 콩떡 모형'으로 순화된 바 있기도 하다.)

설명만 들어보면 되게 맹해 보이는 기법이지만 오히려 이게 극강의 연료 효율을 자랑한다고 한다. 이브에 착륙했다가 커빈으로 귀환까지 하는 우주선들은 거의 전부 아스파라거스 기법으로 설계돼 있다. 현실의 우주선에 아스파라거스 기법이 없는 건 위험해서라는 단 한 가지 이유밖에 없다고 하니...

아폴로 우주선 형식

아폴로 형식에서의 착륙선과 사령선 궤도상 재합체의 개념도. 개념도에서는 RCS 연료 분사로 사령선을 회전하는 모습을 보이고 있지만, KSP 게임상에서는 Reaction Wheel의 성능이 너무 좋아서 회전할 때 RCS를 이용할 필요가 ㅇ벗다.

Procedural Fairing이란 모드가 반드시 깔려 있어야 게임에서 재현할 수 있는 형식으로

• 로켓을 하단의 추진부 - 중단의 착륙선 - 상단의 사령선/기계선 순서대로 조립한 뒤 (중단은 Procedural Fairing 모드의 페어링으로 감싸둔다)
• 커빈 궤도에 올라가는 데까지는 하단의 추진부로 올라가고 나서
• 궤도상에서 3단분리해서, 하단은 버리고 상단의 도킹포트를 열어서 뒤로 돌아 중단의 착륙선과 키스한다.
• 이후 목표 행성까지는 이렇게 키스한 상태에서 상단 사령선/기계선의 로켓을 사용해서 도착하고
• 목표 행성의 궤도에 진입한 뒤엔 착륙선을 분리해서 탐사를 수행한 뒤
• 탐사를 마치면 착륙선의 하단부는 버리고 조종실만 분리해서는 그 행성 궤도에서 대기하고 있던 사령선/기계선의 궤도로 도약하고 다시 키스하여 사령선/기계선에 데이터를 넘겨주고 착륙선 탑승 인원도 사령선/기계선으로 돌아와
• 사령선/기계선에 남아있는 연료를 사용해서 커빈끼지 귀환하는 방식이다.

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이런 짓거리까지 재현해냈다.

다만 국내 KSP 커뮤니티에서는 목표 천체 궤도까지 갔다오는 데 필요한 추력을 담당하는 우주선(사령선/기계선)과 목표 천체 표면까지 갔다오는 데 필요한 추력을 담당하는 우주선(착륙선)이 서로 나뉘어져 있으면서 궤도에서 재합체를 하는 형식의 우주선은 전부 아폴로 형식이라고 부르는듯하다.

KSP에서 우주탐사를 할 때도 아폴로 형식이 자주 이용되는데, 고전적으로 저명한 방식을 오마쥬한다는 이유도 있겠지만 그냥 아폴로 형식이 가장 실용적이어서란 이유도 꽤 있다. KSP 커뮤니티에서는 일단 커빈 궤도에 올라간 뒤부터는 재돌입 이전까지 그 뒤의 모든 일을 단분리 없이 수행하는 탐사선도 자주 보이는데, 그런 탐사선들은 위성에 착륙할 때 매우 거추장스러운 부대부품까지 같이 들고 착륙해야 하기 때문에 착륙이 매우 어려워지는 것이 보통이다. 사실 착륙만이 문제가 아니다.

• 착륙선이 귀환선까지 겸하므로 커빈을 탈출하기 위해 붙여야 하는 로켓의 덩치가 엄청나게 커진다. 현실에서 꼴랑 그 작은 아폴로 우주선을 쏘겠다고 만들었던 로켓의 크기가 어느정도였는지를 생각해 보고, 아폴로 계획 이후 그 어떤 로켓도 새턴 5호만큼의 육중함을 갖추지 않았다는 것을 떠올려보자. 날릴 물건이 커지면 로켓의 기본적인 규모가 확 늘어난다.

• 우주공간에서 우주선의 제어에 들어가는 연료+추력이 쌍으로 증가한다. 목표한 행성으로 가는 궤도를 만들고, 궤도에 들어가기 위해 역분사를 하는 등 비행 내내 분사할 일이 생기는데, 덩치가 클수록 그만큼 더 많은 연료와 추력이 필요하다.

• 앞서 언급된 부분이지만 착륙 과정에서 걸리는 부하가 산으로 간다. 역추진 로켓이든, 날개든, 낙하산이든 착륙시켜야하는 물건의 덩치가 커질수록 더 많이 혹은 더 강하게 달아줘야한다. 결국 로켓의 덩치가 커지고, 이 문제는 위의 두 문제를 더 증가시킨다. 당연한 이야기지만 행성에서 탈출하는데 걸리는 부하도 높아진다.

실제로도 아폴로 계획 초기에 '로켓 하나로 모든 임무를 한큐에 수행하자'라는 안이 고려되었는데, 이 당시에 나사에서 그린 착륙선 스케치는 그것 자체가 이미 하나의 거대한 로켓이였다.(...) 이후 현재의 아폴로 우주선과 같은 착륙선을 별도로 두는 안이 채택되어서 실제 임무에 사용되었다. 그리고 착륙선이 작을 수록 착륙/귀환에 드는 공도 줄어들기 때문에 거의 극한의 감량이 시도되었고 최종적으로는 아예 착륙선마저 2단 분리를 하는 안에다가 (그래서 달 착륙선 밑둥이 지금도 달에 남아있어서 거기다가 레이저를 쏘면 레이저가 반사돼서 온다. 물론 KSP 게임 내에선 착륙선 단분리까지 재현하는 경우는 드물다.) 착륙선은 전화박스 몇개를 붙인 크기의 생활 공간에, 호일 몇장 수준의 벽체(발로 벽을 차면 우주선이 뚫릴 위험이 있었을 정도로 얇았다!)를 지닌 아담한 물건이 되었다. 초기 구상당시에는 도킹용 해치도 두 개에 여러개의 큰 유리창을 가지고 있었지만, 무게 문제로 도킹용 해치 하나, 작은 유리창 두개로 축소되었다. 이 양반들 한번은 진지하게 '그냥 유리창 다 빼버리면 안되나?ㅇㅅㅇ'라는 생각까지 해봤었다는 듯. 머큐리 시절처럼 잠망경 달게?

커빈 궤도에서 사령선/기계선과 착륙선이 도킹하는 건 어차피 분리한 그 자리에서 다시 합체하는 거라 별 스킬은 필요가 없지만, 착륙선이 임무를 수행하고 난 뒤 궤도상의 사령선/기계선에 다시 도킹하는 건 Hohmann Transfer라는 상당한 고급의 스킬을 필요로 한다. 그럼에도, 서로 지근거리까지 접근하는 것(랑데부)과 거기서 운전을 잘 해서 서로 합체하는 것(도킹)은 또 다른 문제다 (...) 상당히 많은 초보들이 첫 우주탐사에서 좌절하는 게 바로 착륙선 조종실과 사령선을 도킹시키는 과정이다. 빡시다고 걱정하지는 말자, 나사에서도 처음에 저 안을 보고는 '지금 랑데뷰도 안되는데 우주공간에서 도킹만 3번 하자고요?'라며 슬쩍 멘붕했었으니까. 이 기술을 익히기 위해 처음에는 우주선 두대의 랑데뷰 부터 시작해서 하나하나 연습해 나갔고, 결국 아폴로 계획 내내 랑데뷰/도킹 작업을 별 무리없이 해낼 수 있게 되었다.물론 우리는 이 양반들과는 달리 커벌들을 우주에 흩뿌리면서 배우겠지만. 물론 KSP 게임에 있어서도, 궤도역학적으로 유의미할 정도로 멀리 떨어진 우주선의 도킹을 능숙하게 해낼 수 있을 실력을 갖췄다면 KSP에서 다른 유저들의 도움이 필요할 정도는 지났다고 어깨 피고 다닐 수 있다.

호만 전이 (Hohmann Transfer)

이 호만 전이 궤도를 직접 설정하는 용자도 있는 모양이지만 대부분은 Mechjeb이란 모드의 호만 전이 궤도 설정 기능을 이용하는데, 직접 설정하든 멬젭으로 설정하든 궤도역학에서는 상대 우주선이 멀다고 속도를 높여서 따라잡으려다가는 우주선의 역학적 에너지가 높아져서 내 궤도의 고도가 높아지게 되니 (두 우주선이 이미 매우 가까워서 그냥 지상의 상식으로 가속해도 오차가 없을 상황이 되어야, 혹은 우주선이 dV, TWR, 선회 성능이 셋 다 초월적으로 좋아야 저런 저주받을 법칙에서 벗어날 수 있게 된다) 궤도에 대기하고 있는 사령선으로 돌아가는 것도 결국 착륙선과 사령선의 상대적 위치관계가 딱 맞아떨어질 때를 기다려서 도약해야지만 궤도에서 몇바퀴 도는 일을 피할 수 있다는 애기다 (...) 그리고 바로 그런 이유로 호만 전이를 하기 전에 착륙선이 형성할 궤도는 기다리고 있는 사령선의 궤도와 같은 평면에 속하는 한에서 최대한 차이나게 설정하는 게 맞는 방법이다. 궤도가 차이가 많이 나야 궤도상에서 갖는 속도의 차이도 많이 나고 그래야 궤도의 위상이 맞아떨어질 기회도 많이 생기기 때문.

SSTO (Single Stage To Orbit)

사전적으로는 단분리 없이 안정된 저궤도를 형성할 수 있는 우주선 모두를 일컫는 말이지만, 실무적으로는 보통 비행기의 형상을 한 우주선 즉 성층권 하부까지 초음속 제트엔진으로 가속했다가 그 위에서부터 로켓엔진으로 추진하는 방식으로 궤도를 형성하는 우주선을 가리킨다. 현실에서는 아직 실용화된 바가 없지만 KSP에선 중수와 고수를 가르는 기준이 바로 SSTO에 있다고 할 정도로 보편화되어 있다.

"일반적으로 커뮤니티에서 말해지는 SSTO"가 로켓에 대해서 갖는 장점은, 로켓은 깡추력으로 씹어야 하는 대기권 하층부 구간을 SSTO는 제트엔진과 날개의 힘으로 오히려 델타V를 버는 구간으로 이용할 수 있다는 점이다. 그래서 로켓에 비해서보다 총중량 - 연료 비율을 훨씬 적게 맞추고서도 대기권을 탈출할 수도 있다. 다만 단점은 '총중량 대 연료비율을 로켓보다 매우 적게 맞춰도 대기권을 탈출할 수 있다'란 점이 역으로 작용해서 SSTO 자체의 무게가 커지면 (단분리를 해서 무게를 줄일 수 있는 로켓과는 달리) 그 무거운 무게를 처음부터 끝까지 들고 가야 한다는 것과, 대기권 상층부만 가도 제트엔진이 벌써 작동불능이 되기 때문에 제트엔진과 로켓엔진을 같이 달이줘야 한다는 점이다.

나눠 쏴서 궤도상에서 합체

로켓의 성능을 표기하는 용어로 payload라는 게 있다. 그 로켓을 쏴서, 모행성 저궤도에 몇 톤의 물체까지 올려놓을 수 있는지를 표기하는 수치다. 이걸 높일 수 있는 데까지는 높이는 게 좋지만, 대부분의 우주 정거장 등 넘사벽급으로 큰 물체는 로켓 한 대로 쏘아서 보내려면 그 로켓을 건조하는 것마저 불가능할 정도까지 될 수가 있다. 그런 경우, 물체를 여러 파트로 나눠서 로켓 여러 대에 나눠서 쏘아보낸 뒤 전부 다 궤도에 올리고 나서 합체를 시키는 것. ISS가 바로 이렇게 지어졌는데, ISS는 세계 각국에서 분담해서 설계 및 제작하고 각자 쏴서 합체시킨 거라 여기서 말하는 거랑은 느낌이 다르다.

참고로 그 커다란 물체를 다른 행성 궤도에 올려놓을 거라면, 그 행성 궤도로 올라갈 때까지 각자 추진해서 온 다음에 목표 행성의 궤도상에서 합체한다.

KSP에서 말하는 건, 나눠 쏘는 부품들이랑 각자 쏘아올리는 로켓들을 전부 한 회사에서 만들어서 문자 그대로 동시에 쏘아올리는 것. 이 동영상을 보면 무슨 느낌인지 알 수 있다. 실제로 NASA에서도 달보다 더 멀리 있는 천체를 유인탐사할 때는 이런 식으로 할 계획이라고 한다.

참고로 이 기법을 쓴다면, 나눠 쏘는 "부품" 중에 우주비행사 그 자체도 부품으로 들어간다. 역시 현실성 추구를 위한 장잉정신 중 하나인데, 이렇게 분리해서 궤도에 올린 뒤 합체시켜야 할 정도로 무지막지하게 큰 우주선이라면 그 우주선을 분리시켰을 때의 각각의 조립체도 사람이 타고 올라가는 우주선보다 넘사벽으로 커지는 경우가 많은데, 이렇게 payload가 커지면 로켓이 궤도상에 올라가면서 포고 현상 등으로 불안정한 궤도를 그릴 가능성이 커지기 때문이고, 당연하지만 기계는 충분히 버틸 수 있는 정도의 가속도라도 사람은 못 버티는 경우가 훨씬 많다. 달 탐사하는 규모에서야 우주선이랑 사람을 같이 넣고 쏴도 사람이 무리하지 않을 수 있었지만, 현실에서도 화성 정도만 갈려고 해도 아폴로 우주선의 몇 배 크기는 되는 로켓을 여러 대를 쏴서 합체시켜야 한다. (달까지 가는 데는 왕복 1주일 가량이면 됐지만, 화성까지는 가는 데만 6달은 걸린다. 왕복 1년이 넘는 시간동안 우주선에서 숙식을 해결해야 되니까, 최소 미르 우주정거장만한 우주선으로 왔다갔다해야 하는 것.)

궤도 연락선

때문에 이렇게 대형 우주선을 조립체로 분리해서 쏜 다음에 궤도상에서 합체시키는 경우에는, 우주선의 조립체는 무인 조종으로 따로 쏴서 올리고, 사람은 "딱 사람을 궤도에 올릴 정도만 되는" 작은 우주선으로 따로 쏴서 궤도에서 탑승하는 방식으로 운용한다. 그렇다고 그 남은 조그만 우주선도 버리는 건 당연히 아니고(...) 커다란 우주선에 도킹시켜 놨다가 임무가 끝났을 때 드랍포드 용도로 재활용한다. 현실에서 소유즈 우주선이 이 용도로 절찬리에 애용되고 있다 (...) 실제로 ISS 우주정거장에 소유즈 우주선이 모듈로서 항시 결합되어 있다.

물론 NASA에서는 우주비행사가 우주에 한 번 다녀올 때마다 우주선을 1회용으로 버리는 것은 아깝다고 생각했는지 여러 번을 궤도에 왔다갔다하면서 재활용할 수 있는 우주 왕복선을 개발했지만, 현실에서는 우주 왕복선을 쏘는 것보다 차라리 소유즈 같은 1회용 우주선을 매 임무 때마다 찍어내는 게 더 경제적이라는 결론이 나서 오히려 우주 왕복선 프로젝트가 폐기되었다. 하지만 어차피 돈이 남아돌고, 우주개발 말고 다른 데는 예산을 투자할 필요도 없고, 필요하면 돈 나가는 옵션을 아예 끌 수도 있는 KSP에서는, 소유즈 방식을 택할 건지 우주 왕복선 방식을 택할 건지 본인 취향껏 선택하면 된다. 근데 KSP에선 우주 왕복선 만드는 게 피똥싸게 어렵다

우주선 설계 및 운용의 기법 Ⅱ

여기서는 실제 우주탐사의 역사 또는 궤도역학의 연구에서 검증된 기법과 달리 KSP 라는 게임에 있어서 적용할 수 있는 것들을 소개한다.

문단 뒤의 (M)은 이 기법을 활용하기 위해 반드시 어떤 모드를 설치해야 한다는 것을 의미하며, (C)는 이 기법 자체가 버그 또는 그에 준하는 현상을 이용한 기법이라는 것을 의미한다. 아무 기호가 없는 기법이 순정에서 정정당당하게 쓸 수 있는 기법.

페어링 지지대 (M)

• 필수 모드 : Procedural Fairing

Procedural Fairing 모드가 있어야 쓸 수 있는 기법으로, 페어링 알 껍질에도 스트럿이 붙는 것을 이용한 기법이다. 화물과 페어링 껍질을 스트럿으로 묶어 주는 것만으로도 로켓의 안정성이 비약적으로 상승한다!

노즈콘 내 수납공간 (M)

• 필수 모드 : Procedural Parts

Procedural Parts 모드는 연료통, 전지, 고체로켓 등등을 형태와 크기를 자유롭게 설정할 수 있는 부품을 추가해주는 모드인데, 이 부품이 취할 수 있는 모양 중 Smooth Cone이란 모양이 있다. 이 형태로 직경과 모양을 적절하게 설정해주면, 자유로운 형상의 노즈콘을 만들 수 있을뿐만 아니라 노즈콘 내부를 수납공간으로 활용할 수 있게 된다.

게임을 위해서 생략 내지 변경된 물리현상

SOI (Sphere Of Influence) 개념의 확장

3체문제 떡밥을 죽여버림으로써 게임의 모델을 더 말끔하게 만들기(...) 위해, KSP의 우주에서는 모든 우주선들은 자기가 있는 지점에서 가장 중력을 크게 작용하는 천체 단 하나의 중력만을 받고 움직이는 것으로 물리연산이 단순화되었다. 그러니만큼 우주선들끼리 작용하는 중력은 매우 당연히 무시된다.

이 때문에 3체문제나 라그랑주 포인트, 중력 트랙터 같은 현재 절찬리에 연구되고 있는 우주물리학 떡밥 상당수를 재현할 수 없게 되었다.

하지만 어쩔 수 없는 게, 아직까지 현대 물리학에서 3체 이상 n체문제의 일반해는 존재하지 않으므로, 현실의 우주처럼 우주선들이 모든 천체의 중력을 동시에 받는 걸로 시뮬레이션을 하면 일단 게임 엔진이 세이브파일을 작성하는 데 매우 큰 애로사항이 꽃피게 된다 (...) 우주 모든 물체의 운동궤적과 운동량을 알면 그걸로 쫙 시뮬레이션을 돌려서 몇백억년 뒤 미래의 모습까지 예언할 수 있을 거라고 믿는 사상을 라플라스의 악마라고 하는데, 이게 최종적으로 관짝에 갇힌 건 양자역학이 태동하고서부터지만 이미 양자역학을 쌩까도 인류는 서로 엇비슷한 질량의 꼴랑 별 3개가 움직이는 현상도 완전히 예측을 못한다 (...)

현재 게임에서는 모든 우주선의 거동을 우주선<->모천체의 쌍체문제로 간략화시켰기에 일단 우주선이 궤도를 완성만 하면 궤도가 매우 깔끔하게 형성돼서 영원히 보존되는데 (그리고 게임 내 세이브 파일에서는 그런 정보들이 모두 기록된다) 우주선이 모든 천체와 중력을 주고받는 식으로 시뮬레이션을 해버리면 지금 안정한 궤도가 몇십년 뒤에도 그대로 있을지 없을지 여부를 장담할 수 없게 된다. 현실에서 대기마찰도 뭣도 안 받는 인공위성이 자세제어 로켓을 다는 이유가 바로 이 때문인데, 현실에선 KSP와 달리 인공위성 궤도에 어쩌다 한 번씩 스쳐지나가는 달의 중력까지 영향을 미치기 때문에 인공위성을 좀 오래 돌리다 보면 그런 오차들이 누적돼서 궤도가 점점 틀어지고 인공위성이 임무수행 궤도를 벗어날 수도 있게 된다. 어차피 인공위성에 실린 전자장비도 수명이 있기 때문에, 딱 그 수명동안 궤도 오차를 보정할 수 있는 만큼의 monopropellant를 실어서 보내는 것.

네임드 유저들의 플레이 영상

• ROBBAZ의 플레이 영상 : http://www.youtube.com/watch?v=8eyZgWBXrn0&list=UU4Tp4TbORC8mGMmZ9U4OYyA