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호만 전이 궤도 계산기

두 원궤도 사이를 가장 적은 연료로 옮기는 호만 전이의 Δv와 전이 시간을 계산합니다. 저궤도에서 정지궤도, 지구에서 화성까지 대표 경로도 비교합니다.

Δv₁ = √(μ/r₁)(√(2r₂/(r₁+r₂)) − 1)

통신위성이 가는 길입니다. 정지궤도 고도 35,786km 는 하루에 한 바퀴 도는 높이입니다.

필요한 Δv (두 번 합쳐)

3.854 km/s

전이 시간 5시간 17분 · 바깥으로 나가므로 두 번 다 가속

1차 점화 (출발 궤도에서)+2,397.47 m/s
2차 점화 (도착 궤도에서)+1,456.49 m/s
합계 Δv3,853.96 m/s
전이 시간5시간 17분

궤도

중심 천체지구 · GM = 3.9860e+14 m³/s²
출발 궤도 반지름6,778 km
도착 궤도 반지름42,164 km
전이 타원 긴반지름24,471 km
출발 궤도 속도7.669 km/s
도착 궤도 속도3.075 km/s
출발 궤도 주기1시간 33분
도착 궤도 주기23시간 56분

다른 경로와 견주면

지구 저궤도 → 정지궤도3.85 km/s5시간 17분
지구 저궤도 → 달 거리3.91 km/s5.0일
지구 궤도 → 화성 궤도5.6 km/s258.9일
지구 궤도 → 금성 궤도5.21 km/s146.0일
ISS 고도 올리기 (400 → 420km)0.01 km/s46.4분
두 번 태워야 합니다. 한 번은 원궤도에서 타원으로 올라타려고, 또 한 번은 타원의 반대편 끝에서 원궤도에 자리 잡으려고 태웁니다. 두 번째를 하지 않으면 타원을 계속 돌아 반 바퀴 뒤에 원래 높이로 되돌아옵니다.
연료가 적게 드는 대신 오래 걸립니다. 지구에서 화성까지 호만 전이로 가면 259일이 걸립니다. 더 빨리 가려면 타원이 아닌 궤도를 써야 하고 Δv 가 훨씬 많이 듭니다 — 시간과 연료를 맞바꾸는 셈입니다.
여기서 내는 Δv 는 궤도를 옮기는 데 드는 몫만입니다. 지상에서 발사할 때 드는 중력 손실과 공기 저항, 도착 천체의 중력권에 들어갈 때 필요한 감속은 따로 더해야 합니다. 중력 파라미터는 지구·태양·달·화성 각각 WGS84 의 GM 과 적도 반지름 / IAU 2015 공칭 태양 중력 파라미터 / JPL DE 계열 값 / JPL 값 (적도 반지름) 를 썼습니다.

계산 방법

  1. 1경로를 고르거나 중심 천체와 두 궤도를 직접 넣습니다.
  2. 2두 번의 점화에 필요한 Δv와 전이 시간을 확인합니다.
  3. 3아래 표에서 다른 경로와 비교해 볼 수 있습니다.

자주 묻는 질문

낮은 원궤도에서 높은 원궤도로 옮길 때 두 궤도에 각각 접하는 타원 하나를 거쳐 가는 방법입니다. 두 번의 점화만으로 궤도를 바꾸며, 화학 로켓으로는 연료가 가장 적게 드는 경로입니다. 1925년 발터 호만이 제시했습니다.

한 번은 원궤도에서 타원으로 올라타려고, 또 한 번은 타원의 반대편 끝에서 원궤도에 자리 잡으려고 태웁니다. 두 번째를 하지 않으면 타원을 계속 돌아 반 바퀴 뒤에 원래 높이로 되돌아옵니다.

약 3.9km/s입니다. 첫 점화가 2.4km/s, 두 번째가 1.46km/s이고 전이에 약 5시간 20분이 걸립니다. 실제 발사에서는 여기에 지상에서 저궤도까지 올라가는 9.4km/s가 먼저 필요합니다.

호만 전이는 연료를 가장 적게 쓰는 대신 가장 느린 경로이기 때문입니다. 태양을 도는 큰 타원의 절반을 도는 데 그만큼 걸립니다. 더 빨리 가려면 타원이 아닌 궤도를 써야 하고 Δv가 훨씬 많이 듭니다 — 시간과 연료를 맞바꾸는 셈입니다.

아닙니다. 도착했을 때 목표 행성이 그 자리에 있어야 하므로 두 행성의 각도가 맞아떨어지는 창에만 떠날 수 있습니다. 지구에서 화성으로 가는 기회는 약 26개월마다 옵니다.

됩니다. 다만 두 번 다 감속해야 합니다. 금성으로 가려면 지구 공전 속도를 줄여 안쪽으로 떨어지는 타원을 만들고, 금성 궤도에서 다시 감속해 자리 잡습니다. Δv 크기는 같은 두 궤도라면 올라갈 때와 같습니다.

알아두면 좋은 점

  • 여기서 내는 Δv는 궤도를 옮기는 몫만입니다. 발사 시 중력 손실·공기 저항과 도착 천체 중력권 진입은 따로 더해야 합니다.
  • 두 궤도가 같은 평면에 있다고 가정합니다. 궤도면을 바꾸려면 Δv가 크게 늘어납니다.
  • 중력 파라미터는 널리 쓰이는 표준값이며 항목마다 출처를 적었습니다.

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마지막 검증: 2026년 8월 30일 · 결과는 참고용 추정치입니다.