[재밌는 항공우주 이야기]
열기구(Hot Air Balloon)는 커다란 공기주머니에 강한 불꽃을 쏘아 올려 이 때 생기는 공기의 부력을 이용하여 나는 비행기구이다. 더운 공기는 차가운 공기보다 비중이 가벼워 대기 중에서 상승작용을 하는 원리를 이용하여 기구 안의 공기를 불로 데우면 비중이 가벼워지면서 하늘로 떠오르게 되고 바람의 흐름을 따라 공중 비행을 하게 되는 것이 열기구의 비행원리이다. 열기구는 비행기처럼 자기가 날아가고자 하는 쪽으로 방향을 전환하는 장치가 없으며, 바람의 방향을 따라 비행한다. 열기구는 1783년 11월 프랑스의 몽골피에 형제에 의해 개발되었으며, 피라드레 디 로제가 파리 근교에서 이륙하여 종이로 만든 엔벌로프에 밀짚과 나무 가지를 태워가면서 약25분간 인류 최초의 비행에 성공하였다. 그 해 보일샤를의 법칙으로 유명한 샤를로 교수에 의해 수소가스기구가 선보여 장거리 비행이 가능하게 되었으며, 지금과 같이 천으로 된 엔벌로프와 액체 프로판 가스로 작동되는 현대식 열기구가 등장한 것은 1950년대 후반 미국에서였다.
열기구는 크게 열기구, 가스기구, 그리고 복합형 기구로 구별된다. 열기구는 커다란 공기 주머니의 아래 부분이 뚫려 있어서 그곳으로 강한 불꽃을 쏘아 올려 풍선 내부의 뜨거워진 공기의 부력을 이용하여 하늘로 떠오르며, 바구니와 탑승자를 매달고 하늘을 나는 기구로 일반적인 스포츠 비행용으로 가장 많이 활성화 되고 있다. 가스기구(Gas Balloon)는 매우 큰 애드벌룬에 바구니를 매 달은 형상으로, 공기보다 가벼운 헬륨가스의 부력을 이용하는 기구이다. 고도 조종은 올라가고 싶을 땐 모래를 뿌려서 장비무게를 가볍게 하고, 내려가고 싶을 땐 풍선내부의 헬륨가스를 방출시키는 기구다. 복합형 기구(Rozier Balloon)는 열기구에 커다란 애드벌룬을 집어넣은 모양으로서, 열기구와 가스기구의 장점만을 조합해 만들어진 기구이다. 일정량의 부력은 내부의 가스기구에서 얻고, 나머지 부분의 부력을 열기구의 버너가 조절 해주는 형식의 기구로, 대륙 간 장거리횡단 기록비행에 자주 쓰이고 있으며, 1999년 3월 지구일주를 무착륙으로 성공한 기구가 복합형 기구다.
열기구의 구조는 풍선 부분인 엔벌로프(Envelope), 공기를 데우기 위한 연소장치(Burner 그리고 사람이 타고 장비가 적재되는 탑승장치(Basket)등으로 구분된다. 엔벌로프는 보통 구피라고도 부르며, 열기구의 풍선부분이다. 연소장치는 엔벌로프의 공기를 데우는 가장 중요한 역할을 하는 버너를 말한다. 대량의 열을 한 번에 배출하며 안정적인 열 공급을 위해 제작 되어있으며, 일반적으로 LPG가스를 연료로 이용하고 있다. 탑승장치는 엔벌로프 밑에 연결되어 사람이 타는 부분으로 가볍고 튼튼하며 충격에 강한 등나무를 이용하는데 가공이 쉽고 착륙 시 충격을 분산, 흡수하므로 완충재의 역할까지 함께 한다. 탑승장치에 적재되는 장비로는 연료로 사용되는 가스통과 비상시를 대비한 소화기, 고도계, 승강계 등이 있다.