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‘누리호’ 발사, 미완의 과제 남았지만…“K-우주시대 열었다”

디지털데일리 발행일 2021-10-22 09:27:22
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백지영
-내년 5월 19일 다시 발사, 2027년까지 5번 더 쏜다
-독자 개발 발사체의 첫 비행시험, “아쉽지만 성과 크다”

[디지털데일리 백지영기자] 한국형 발사체 ‘누리호(KSLV-II)’가 21일 오후 5시 이륙 후 1단·페어링·2단 분리 등 모든 비행 절차를 성공적으로 마쳤지만, 위성모사체(더미/모형위성)의 궤도 안착에는 실패하면서 ‘미완의 완성’이라는 평가를 받게 됐다.

하지만 많은 기술적 난제를 극복한 순수 독자개발 발사체의 첫 비행시험이라는 측면에서 사실상 ‘성공적’이라는 찬사를 듣고 있다.

누리호는 21일 오후 5시 정각, 전남 고흥 나로우주센터 제2발사대에서 발사됐다. 당초 오후 4시에 발사 예정이었으나 밸브 점검 등으로 1시간 늦춰졌다.

누리호는 발사 후 127초가 지난 오후 5시 2분께 고도 59㎞에서 1단이 분리됐다. 이어 오후 5시 4분에는 누리호에 탑재된 위성모사체을 보호하는 덮개인 페어링 분리 및 3단 엔진이 점화되고, 발사 15분만엔 5시15분에 비행 고도 700㎞에서 위성모사체가 정상적으로 분리되는 등 완벽한 성공을 이루는 듯 했다. 하지만 위성모사체가 목표 궤도에는 최종 안착하지 못했다.

과학기술정보통신부(과기정통부)와 항공우주연구원(항우연) 측은 3단에 장착된 7톤급 액체엔진이 목표된 521초 동안 연소되지 못하고 475초에 조기 종료된 것을 실패의 원인으로 꼽았다.

임혜숙 과기정통부 장관은 누리호 발사 후 진행된 브리핑에서 “3단 엔진이 조기 연소 종료되면서 로켓에 실렸던 위성모사체는 고도 700km 목표에는 도달했으나, 7.5km/s의 속도에는 미치지 못해 궤도에 안착하지 못했다”고 설명했다.

고정환 항우연 본부장은 이날 “3단 비행이 40~50초(46초) 일찍 종료된 것으로 파악됐다”며 “엔진 조기 종료 원인에는 여러 가지가 있을 수 있는데 탱크 내부 압력이 부족했다든지, 연소 종료 명령이 잘못 됐다든지 하는 원인이 있을 수 있지만, 정확한 것은 계측 데이터를 분석해봐야 결론을 내릴 수 있다”고 말했다.
출처: 청와대 페이스북
출처: 청와대 페이스북

그러나 기술적 난제로 지목됐던 75톤급의 추력을 내는 엔진 4기가 하나의 300톤급 엔진처럼 움직이는 클러스터링 기술과 섭씨 3300도의 화염과 영하 183도 극저온 속에서 연료를 안정적으로 연소시킨 것은 큰 성과로 인정받았다.

이상률 항우연 원장은 “1단부 75톤급 엔진 4기가 실제 비행에서 정상적으로 작동할 수 있을지가 최대 우려였는데, 아주 완벽하게 잘 됐다”며 “애초 원하는 바를 100% 달성하지 못했지만 중요한 부분은 이뤘기 때문에 성공 쪽으로 무게를 싣고 싶다”고 평가했다.

문재인 대통령도 이날 누리호 발사 현장을 지켜본 뒤 대국민 메시지를 통해 “아쉽게도 목표에 완벽하게 이르지 못했지만, 첫 번째 발사로 매우 훌륭한 성과를 거뒀다. 다만 더미 위성을 궤도에 안착시키는 것이 미완의 과제로 남았다”며 “하지만 발사체를 우주 700km 고도까지 올려보낸 것만으로도 대단한 일이며 우주에 가까이 다가간 것이다. 이제 한걸음만 더 나아가면 된다”고 강조했다.

과기정통부는 항우연 연구진과 외부전문가들이 참여하는 발사조사위원회를 구성해 3단 엔진 조기 종료의 원인을 정확히 규명하고, 문제점을 보완해 내년 5월 19일(예정) 2차 발사를 추진할 예정이다.
출처: 항우연
출처: 항우연
한편 누리호는 지난 2010년 3월 개발에 착수했다. 11년 7개월 간 개발 과정을 거쳐 오늘날에 이르렀다. 90년대 과학 로켓 및 2013년 나로호 개발 경험을 자양분 삼아 만들어졌다는 점에서 한국 우주 발사체의 역사와 궤를 같이한다

누리호의 총 길이는 47.2ｍ, 중량은 200톤에 달하는 복잡한 구조물로 이뤄졌다. 47.2m는 15층 아파트 높이와 비슷하며 200톤은 70kg 성인 약 2860명의 무게에 해당한다. 누리호 최대 속도는 시속 2만7000km으로 KTX보다 90배 빠르다. 특히 누리호의 심장격인 액체 엔진은 설계, 제작, 시험 등 개발 전 과정을 약 500여명의 국내 연구진과 300여 민간 기업이 맡아 완성했다는 점에서 의미가 크다.

한편 ‘누리호’라는 이름은 국민 공모를 통해 지어졌다. ‘누리’는 ‘세상’이란 뜻의 순우리말로 해당 이름을 지은 대학생은 “우주까지 세상을 개척한다”는 뜻을 담았다고 밝혔다. 누리호는 내년 5월 2차 발사를 걸쳐 2027년까지 네차례 더 발사할 예정이다.

이번 1차 발사에선 1.5톤 스테인리스 알루미늄 구조의 위성모사체(모형위성)가 탑재됐지만, 내년 2차 발사에는 0.2톤급 성능 검증 위성과 1.3톤급 모형위성이 탑재된다. 이후 2027년까지 차세대 소형위성 2호, 차세대 중형위성 3호, 11기의 초소형 군집위성 등 현재 개발 중인 인공위성들을 누리호에 실어 우주로 올려보낼 계획이다. 국가우주위원회 위원장도 내달 과기정통부 장관에서 국무총리로 격상되며 우주산업에 힘들 싣는다.
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백지영
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