30만개 부품의 첨단 정밀과학 집약체무인특수차량에 실려 시속 1.6㎞로 이동발사대에 기립 상태서 연료 등 종합 점검발사 1시간 반 전 발표… 오후 4시쯤 유력이륙 뒤 포물선 그리며 700㎞ 상공으로K발사체 ‘누리호’ 발사가 코앞으로 다가오면서 발사 전후 진행 과정에 대한 궁금증이 커지고 있다. 로켓을 트레일러에 실어 옮긴 뒤 시간에 맞춰 쏘아 올리는 비교적 단순한 과정으로 본다면 오산이다. 첨단 정밀과학의 총체인 발사체는 복잡한 절차와 점검과정을 거쳐 발사된다. 누리호에도 약 30만개의 크고 작은 부품이 들어가 있다. 누리호는 발사 하루 전인 20일 오전 7시 20분에 전남 고흥군 나로우주센터의 발사체종합조립동에서 무인특수이동차량인 트랜스포터에 실려 제2발사대까지 옮겨졌다. 조립동에서 발사대까지의 거리는 약 1.8㎞이지만 시속 1.6㎞ 속도로 천천히 이동해 약 1시간 25분이 지난 오전 8시 45분에 발사대 발사패드까지 수평 이송됐다. 이후 기립장치인 이렉터의 도움을 받아 오전 11시 30분에 발사대에 수직으로 세워 발사패드에 고정하는 ‘발사체 기립’ 단계가 완료됐다.누리호를 발사대에 수직으로 세운 뒤 페어링 공조용 엄빌리컬 연결, 전기 엄빌리컬 연결 상태 점검, 연료 및 산화제 엄빌리컬 유공압라인 연결과 기밀 상태 시험, 발사체 기능점검에 돌입한다. 엄빌리컬 타워는 누리호를 수직으로 세운 상태에서 탯줄처럼 연료와 산화제, 전기를 공급할 수 있도록 한 장치이다. 발사 당일인 21일 이른 아침부터 현장 연구자와 기술자들은 초긴장 상태에 놓이게 된다. 발사대에 우뚝 서 있는 누리호는 연료와 전기계통을 중심으로 모든 부분을 종합적으로 점검한 뒤 밸브 및 엔진 제어용 헬륨을 충전하고 부족한 부분을 보충한다. 누리호 발사관리위원회는 오전에 기상 상황과 누리호 종합점검 결과, 우주물체 충돌 가능성 분석 결과 등을 바탕으로 최종 발사시간을 결정한 뒤 발사 1시간 30분 전에 정확한 발사시간을 발표한다. 현재로서는 오후 4시가 유력하다. 발사 시간이 결정되면 발사 4시간 전에 연료인 케로신과 산화제인 액체산소 주입을 위한 절차가 시작되고 발사 50분 전까지는 연료와 산화제 주입이 완료된다. 이후 발사 10분 전까지 누리호의 기립 상태와 부품별 상태는 물론 주변 기상 상태를 재확인하고서 발사에 영향을 미치지 않는다고 판단되면 누리호를 잡고 있던 이렉터가 철수하고 비행 중일 때 로켓을 제어하기 위한 관성항법유도시스템을 가동하게 된다. 발사 10분 전 카운트다운과 함께 ‘발사자동운용’(PLO)이 시작된다. PLO는 누리호가 이륙하기 직전까지 모든 작업을 발사관제시스템이 자동 처리하도록 한 발사준비작업이다. PLO는 발사 2~3초 전이라도 발사체에 이상이 감지되면 카운트다운이 자동 중지되도록 돼 있다. 카운트다운이 끝남과 동시에 누리호 1단 엔진 4기에 0.2초 간격으로 차례로 불이 붙게 되고, 초당 약 1t의 연료와 산화제를 태우면서 얻은 추진력으로 4초 후 이륙한다. 누리호는 수직 이륙한 뒤 정남쪽으로 방향을 틀어 포물선 궤적으로 700㎞ 상공을 향하게 된다. 발사 최종 성공 여부는 발사 후 967초(16분 7초) 뒤 위성모사체를 분리해 목표 궤도에 올려놓는 것으로 알 수 있게 된다. 하지만 실제 지상에서는 데이터 수신과 분석 과정 때문에 발사 후 약 30분 뒤에나 성공 여부를 알 수 있다.

오후 나로우주센터서… 날씨 최적우주발사체 개발 31년 만에 결실성공하면 외계행성까지 탐사 가능우리 힘으로 개발한 한국형 우주발사체 ‘누리호’가 드디어 21일 오후 하늘 문을 연다. 1990년 과학로켓(KSR)을 시작으로 우주발사체 개발에 나선 지 31년의 결실을 드디어 맺게 된 것이다. 발사에 성공하면 한국은 자력으로 위성을 쏘아 올리고 외계행성도 탐사할 수 있게 된다. 남은 것은 새로 개발한 발사체의 첫 발사 성공률 27.2%라는 ‘마의 벽’을 넘는 것이다. 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 “20일 오전 누리호를 나로우주센터 제2발사대로 이송해 수직으로 기립시키고 발사를 위한 최종 점검에 착수했다”고 밝혔다. 기상청에 따르면 21일 나로우주센터가 위치한 전남 고흥군 봉래면 일대는 오후 1시부터는 맑고 기온 13~16도, 강수 확률 0%, 바람은 초속 3m의 북~북서풍이 예상돼 발사 성공을 위한 최적의 날씨이다. 그렇지만 수십만개의 부품으로 구성된 누리호는 작은 실수만으로도 엄청난 결과가 발생한다. 성공을 확신하기는 어렵다. 2000년대까지 새로 개발한 우주발사체를 우주로 쏘아 올린 11개국의 첫 발사 성공률은 27.2%에 불과하다. 독보적인 우주개발 능력을 자랑하는 미국도 첫 우주로켓 발사에는 실패했다. 한국 첫 우주발사체 ‘나로호’도 2009년, 2010년 두 차례 발사 실패와 4번의 발사 연기 뒤에 2013년 세 번째 발사에 성공했다. 항우연과 과기부는 이번 발사는 지상시험 이후 우주공간에서 37만개 부품이 정상 작동하는지 살펴보는 것이 목적이고 알루미늄 스테인리스로 만들어진 위성모사체를 실어 올리기 때문에 내년 5월 2차 발사를 위한 비행시험으로 봐야 하며 만에 하나 실패하더라도 실패가 아닌 비정상비행으로 봐야 한다고 밝혔다. 항우연 관계자는 “실패 가능성을 완전히 배제할 수는 없지만 실패한다는 생각은 머릿속에 없다”고 말했다. 임혜숙 과기부 장관도 20일 열린 국정감사에서 “누리호 성공 확률을 정확하게 말하기는 어렵다”면서 “발사 성공과 실패를 나누기보다는 다른 의미를 찾고자 노력하고 있다”고 답했다.

한국형 발사체 누리호(KSLV-II)가 20일 오전 전남 고흥 나로우주센터 내 조립동을 출발해 제2발사대로 이송되고 있다. 2021.10.20 한국항공우주연구원 제공

한국형 발사체 누리호(KSLV-II)가 1차 발사 예정일 전날인 20일 아침 전라남도 고흥군 나로우주센터 내 제2발사대로 이송되고 있는 것으로 알려졌다. 이날 과학기술정보통신부(과기정통부)는 “오전 7시 20분쯤 누리호 이송을 시작했다”며 “무인특수이동차량(트랜스포터)에 실려 나로우주센터 내 발사체종합조립동에서 발사대까지 약 1시간에 걸쳐 이송될 예정”이라고 밝혔다. 누리호는 발사대에 도착한 후 기립 준비과정을 거쳐 오전 중에 발사대에 기립하게 된다. 이날 오후에는 누리호에 전원 및 추진제(연료, 산화제) 등을 충전하기 위한 ‘엄빌리칼 연결’과, 연료나 산화제 충전 과정에서 막히거나 샐 가능성이 있는지 파악하는 작업인 ‘기밀 점검’ 등 발사 준비 작업이 수행될 예정이다. 누리호는 1.5t급 실용위성을 ‘지구 저궤도’에 속하는 600∼800km 고도에 투입하기 위해 만들어졌다. 누리호는 각각 추력(推力)이 75t급인 액체엔진 4기가 ‘클러스터링’으로 묶여 있는 1단부, 추력 75t급 액체엔진 1기가 달린 2단부, 추력 7t급 액체엔진이 달린 3단부로 구성됐다. 다만 이번 발사에는 실제 실용위성 대신 무게와 크기가 같지만 기능은 줄인 ‘더미’(dummy) 위성이 탑재된다. 2010년 3월 시작된 누리호 개발 사업은 2018년 11월 28일 엔진 시험 발사체 발사, 2021년 3월 25일 누리호 인증모델(QM) 1단부 엔진 종합연소시험 등을 성공적으로 수행했다. 이를 통해 우리나라의 발사체 기술력은 이미 전 세계적으로 인정받은 상태이며, 성공할 경우 세계에서 7번째로 실용위성을 자력으로 쏠 수 있는 능력을 입증하는 나라가 된다. 누리호 1차 발사 시각은 21일 오후 4시 안팎이 유력한 것으로 전해졌다. 과기정통부와 항우연은 발사 시간 약 1시간 30분 전에 정확한 발사 시각을 발표한다. 기상 상황이 악화되거나 기술적 문제가 발생할 경우, 발사일은 10월 22일∼10월 28일로 변경된다. 발사일 변경은 누리호 발사관리위원회가 결정한다. 누리호는 1차 발사 성공 여부와 관계없이 내년에 2차 발사를 진행한다. 잠정적으로 지정된 2차 발사 예정일은 2022년 5월 19일이며, 1차 발사와 동일하게 발사 예정일 이후 1주일간(5월 20∼26일)이 발사 예비 기간으로 잡혔다.

미국과 러시아, 유럽우주국(ESA) 등이 우주 개척에 앞장서는 것을 늘 부럽게 바라봤다. 그러다 일본과 중국, 인도, 심지어 아랍에미리트(UAE)까지 우주에 도전장을 내밀자 정부와 과학자들은 뭣하느냐고 타박하곤 했다. 우리도 적지 않은 로켓을 쏘아올렸다. 하지만 우리 기술로 설계, 제작, 시험, 인증, 발사의 모든 과정을 완수하지 못했다. 중앙아시아 카자흐스탄의 발사 시설을 이용했다. 그러나 이제는 달라진다. 8년 전 우리 기술력으로 개발한 최초의 우주발사체 ‘나로호’를 쏘아 올린 한국항공우주연구원은 액체 엔진을 75t급으로 덩치를 키운 ‘누리호’를 오는 21일 전남 고흥 나로우주센터에서 1차로 쏘아 올린다. 누리호 로켓은 길이 47.2m에 무게가 200t이나 된다. 나로호는 33.5m와 140t에 그쳤다. 항우연은 2018년 11월 제2발사대를 갖춰 발사체 시험 발사에 성공했다. 우주로 시선을 넓혀 관련 산업이 고도화할 수 있도록 우리 정부가 지원하고 과학자들이 밤낮없이 매달려 일군 성과다. 누리호 관련 예산은 1조 9572억원 투입된다. 1t 넘는 실용 위성을 발사할 수 있는 우주발사체를 개발한 국가는 여섯 나라에 불과해 한국이 성공하면 일곱 번째가 된다. 단숨에 로켓 발사에 성공하는 일은 거의 없다. 2000년대 들어 발사 성공률은 27%밖에 안 된다. 나로호도 2009년 페어링이 분리되지 않아 이듬해 발사 도중 폭발하는 참담한 실패 끝에 2013년 세 번째 시도 만에 성공했다. 항우연은 1차 발사 전날 오전 7시 10분부터 발사체를 발사대로 이동한다. 90분쯤 걸린다. 발사체를 5층으로 구성된 지지탑에 연결한다. 1차 발사 때는 1.5t의 위성 모사체가 궤도에 진입하는지만 확인한다. 목표 고도인 600~800㎞에 이르는 데 900초 정도 걸린다. 내년 5월로 예정된 2차 발사 때는 0.2t의 검증 위성과 나머지 중량을 맞추기 위한 모사체를 함께 싣는다. 2027년까지 네 차례 더 시험 발사해 상용화를 준비한다. 이 과정에서 항우연의 기술은 자연스레 민간 기업에 넘어간다. 발사 시간은 유동적이다. 기상 여건과 기술 점검 통과, 우주물체 충돌 가능성 관측 결과와 맞물려 정해진다. 스페이스X, 블루 오리진, 버진 갤럭틱 등 미국과 영국의 민간 우주 기업들이 로켓 발사나 캡슐의 귀환 장면을 떠들썩하게 생중계해 대중의 뜨거운 관심을 유도하는 반면 누리호는 내부 검토 후 가능하면 언론 등을 통해 공개할 계획인 점이 아쉬울 수 있다. 첫 시도에 실패하더라도 올바른 방향으로 가는 것에 대한 국민 절대다수의 응원과 격려가 필요한 것은 물론이다.

국내 기술로 개발한 힌국형 발사체 ‘누리호’ 발사날이 다음달 21일로 확정됐다. 과학기술정보통신부는 29일 누리호 발사와 관련한 주요 의사결정을 담당하는 ‘누리호 발사관리위원회’를 열고 누리호 1차 발사를 위한 기술적 준비상황과 발사여건을 종합적으로 검토하고 오는 10월 21일을 발사예정일, 10월 22~28일을 발사예정일로 정했다. 위원회는 발사 준비현황, 발사까지 최종 준비작업, 예상 기상, 우주물체 충돌가능성 같은 발사조건 등에 대해 면밀히 검토해 발사가능기간을 10월 21일로 정하고, 일정변경 가능성을 고려해 다음날인 10월 22일부터 28일까지를 발사예비일로 설정했다. 발사일을 정하더라도 기상상황이나 기술적 요소로 인해 발사날짜를 변경하는 것은 우주선진국들에서도 빈번하게 발생하고 있다. 지난해 7월 15일 아랍에미리트(UAE)의 첫 화성탐사선 ‘아말’을 싣고 발사예정이었던 일본의 우주발사체도 기상상황으로 인해 닷새 미뤄진 20일에 발사된 바 있고 미국의 민간우주기업 스페이스X의 유인우주선 리질리언스도 날씨 문제로 발사를 연기했다. 지난 3월 20일 한국의 차세대중형위성 1호를 싣고 발사될 예정이었던 러시아 소유즈 로켓도 기술적 조치사항이 발견돼 발사가 이틀 연기되기도 했다. 위원회에 따르면 지난 8월 말 누리호 비행모델(FM)을 발사대에 세우고 극저온 환경에서 발사체가 정상 작동하는지 확인하기 위해 영하 183도의 산화제를 충전시키고 빼내는 WDR을 성공적으로 완료하고 비행모델 조립, 발사대 점검 같은 최종 발사 준비를 진행중이다. WDR을 마친 비행모델은 다시 분해해 실제 비행에 필요한 장치들을 장착하고 있다. 10월 중순까지 비행모델 조립이 완료된 뒤 발사 이틀 전까지 기체점검을 지속할 계획으로 알려졌다. 누리호 기술진은 누리호가 발사될 전남 고흥 나로우주센터 제2발사대에서 현재 발사체와의 통신 연계 현황, 발사 운용을 위한 각종 설비 시스템이 점검하고 있으며 10월 중순까지는 발사 준비를 완료할 계획이다.

1일 전남 고흥 나로우주센터에서 한국형 발사체 누리호 인증모델이 발사대에 세워지고 있다. 한국항공우주연구원은 오는 10월 누리호 발사를 앞두고 이날부터 한 달 동안 마지막 관문인 제2발사대 인증시험에 착수했다. 누리호는 러시아 기술이 들어간 나로호와 달리 모든 과정이 순수 국내 기술로 개발됐다. 최종 테스트 등을 마치면 1.5t급 인공위성을 싣고 고흥 나로우주센터에서 발사될 예정이다. 누리호 완전체가 언론에 공개된 것은 2010년 3월 개발 착수 이후 11년 만으로, 사진은 발사대에 세워지는 누리호 인증모델의 모습을 시차를 두고 촬영해 합성한 것이다. 고흥 연합뉴스

오는 10월 한국형발사체 ‘누리호’ 발사를 위한 마지막 관문이라고 할 수 있는 발사대 인증시험이 시작됐다. 한국항공우주연구원은 누리호 발사를 위해 전남 고흥 나로우주센터에 새로 만든 제2발사대 시험에 착수했다고 1일 밝혔다. 누리호는 순수 국내 기술로 개발된 우주발사체로, 1.5t급 인공위성을 600∼800㎞ 상공 지구 저궤도에 진입시키는 역할을 한다. 오는 10월 1.5t 무게의 인공위성 모사체를 싣고 고흥 나로우주센터에서 발사될 예정이다. 2009, 2010, 2013년 나로호를 발사했던 제1발사대는 누리호를 발사하기에는 규모가 작아 제2발사대가 만들어졌다. 제2발사대는 1발사대와는 달리 발사체를 세운 상태에서 추진제, 연료, 가스류 등을 공급하고 각종 발사 준비 작업을 할 수 있는 48m 높이의 엄빌리칼(umbilical) 타워도 설치돼 있다. 탯줄을 의미하는 엄빌리칼 타워는 산모가 태아에게 산소와 영양을 공급하는 것처럼 케이블을 이용해 지상에서 발사체에 필요한 가스와 연료 등을 공급할 수 있는 구조물이다. 발사대 인증시험은 누리호의 3단을 모두 조립한 인증모델(QM)을 발사대로 옮겨 세우고 추진제 충전 및 배출과 같은 전체 발사운용 절차를 수행하는 방식으로 진행된다. 지난 3월 최종연소시험을 통해 성능검증이 완료된 QM은 오는 10월과 내년 5월 발사되는 비행모델(FM)과 똑같은 실물크기이다. 누리호 QM은 1일 오전 7시 나로우주센터 발사체종합조립동에서 발사대로 옮겨져 세워진 뒤 약 한 달 동안 다양한 성능검증 시험을 진행한다. 이날은 누리호 QM을 발사대에 세워 각종 케이블을 연결하는 과정까지 진행했다. 다음주 중에 산화제 충전 시험이 실시된다. 이후 추진공급계 구성품 기능 점검, 산화제 탱크 단독충전 및 배출, 연료·산화제 탱크 동시 충전 및 배출 2회, 발사체 고정장치 분리 및 엄빌리칼 분리, 발사체종합조립동으로 다시 이송하는 시험이 진행된다. 이 같은 발사대 인증시험은 10월 누리호 FM 발사와 동일한 절차로 진행되는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국형발사체 ‘누리호’의 오는 10월 발사를 위한 마지막 관문이라고 할 수 있는 발사대 인증시험이 시작됐다. 한국항공우주연구원은 한국형발사체 누리호 발사를 위해 새로 만든 제2발사대 인증시험에 착수한다고 1일 밝혔다. 2009, 2010, 2013년 나로호를 발사했던 제1발사대는 규모가 작아 누리호 발사를 위한 제2발사대가 만들어졌다. 제2발사대는 1발사대와는 달리 발사체가 세워진 상태에서 추진제, 가스류 등을 지상에서 공급하는 등 발사 준비 작업을 수행할 수 있는 48m 높이의 엄빌리칼 타워도 새로 만들어져 있다. 발사대 인증시험은 누리호의 3단을 모두 조립해 3단형 인증모델(QM)을 완성해 발사대로 이송해 기립하고 추진제 충전 및 배출과 같은 전체 발사운용 절차를 수행하는 형태로 진행된다. QM은 오는 10월 발사되는 비행모델(FM)과 같은 실물크기로 지난 3월 최종연소시험을 통해 성능검증이 완료된 상태이다. 누리호 QM은 1일 오전 7시 전남 고흥 나로우주센터 발사체종합조립동에서 발사대로 이동된 뒤 앞으로 1개월 간 다양한 성능검증 시험이 진행된다. 발사대로 이송된 QM은 기립 후 추진공급계 구성품 기능 점검, 산화제 탱크 단독충전 및 배출, 2차에 걸친 연료·산화제 탱크 동시 충전 및 배출, 발사체 고정장치 분리 및 엄빌리칼 분리, 발사체종합조립동으로 이송 절차를 거친다. 이번 발사대 인증시험은 10월 누리호 FM 발사와 동일한 절차로 진행되는 것이다. 한편 오는 10월 발사되는 누리호 FM 1호기는 가장 위에 위치하는 3단은 조립이 완료돼 보관 중이며 현재 1, 2단의 총조립이 진행되고 있다. 1, 2단 조립이 완료되면 3개단을 연결해 비행모델이 완성한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 15일 전남 고흥 외나로도 나로우주센터에서 엄청난 엔진소리와 함께 새하얀 수증기가 피어올랐다. 내년 초 발사 예정인 우주발사체 ‘누리호’(KSLV-Ⅱ)의 핵심인 75t급 엔진이 139번째 연소시험에 나선 것이다. 과학기술정보통신부와 발사체 개발 주체인 한국항공우주연구원은 이날 순수 국내기술로 개발 중인 누리호의 개발 현장을 공개했다. 누리호는 1.5t급 인공위성을 고도 600~800㎞의 지구 저궤도에 올릴 수 있는 길이 47.2m, 무게 200t의 3단형 우주발사체로 내년 2월과 10월에 두 차례 발사할 예정이다.누리호는 75t급과 7t급 엔진을 사용한다. 1단에는 75t급 엔진 4기가 한 묶음(클러스터링)으로 돼 있고 2단에는 75t급 엔진 1기, 3단에는 7t급 엔진이 들어간다. 이 때문에 이번 연소시험을 한 75t급 엔진은 누리호의 핵심으로 볼 수 있다. 75t 엔진 개발은 국내 연구진으로서도 첫 도전이기 때문에 연소 불안정으로 인해 개발 일정이 지연되기도 했다. 하지만 2018년 11월에 이미 시험발사체 발사를 통해 비행성능 시험을 성공적으로 마치고 지상 연소시험을 반복하면서 엔진 신뢰성을 높이고 있다. 한영민 항우연 엔진시험평가팀장은 “이번이 139번째 연소시험으로 앞으로 6번 더 시험을 거쳐 145번째 연소시험이 끝나는 2월 중순이면 엔진 개발이 완료될 것”이라고 설명했다. 연구진은 75t급 엔진 4개를 묶은 1단 로켓을 만들어 올해 하반기부터 종합연소시험을 진행할 예정이다. 이와 함께 내년 초 본발사를 앞두고 제2발사대를 오는 10월 완공할 계획이다. 발사대에서 누리호에 추진제를 공급하고 발사체가 세워진 상태에서 발사 준비할 수 있는 높이 45.6m 엄빌리칼타워가 만들어진다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 15일 전라남도 고흥군 외나로도 나로우주센터에서는 엄청난 엔진소리와 함께 새하얀 수증기가 피어올랐다. 내년 초 발사 예정인 우주발사체 ‘누리호’(KSLV-Ⅱ)의 핵심인 75t급 엔진이 139번째 연소시험에 나선 것이다. 과학기술정보통신부와 발사체 개발 주체인 한국항공우주연구원은 순수 국내기술로 개발 중인 누리호의 개발 현장을 공개했다. 누리호는 1.5t급 인공위성을 고도 600~800㎞의 지구 저궤도에 올릴 수 있는 길이 47.2m, 무게 200t의 3단형 우주발사체로 내년 2월과 10월에 두 차례 발사할 예정이다. 누리호는 75t급과 7t급 엔진을 사용한다. 1단에는 75t급 엔진 4기가 한 묶음(클러스터링)으로 돼 있고 2단에는 75t급 엔진 1기, 3단에는 7t급 엔진이 들어간다. 이 때문에 이번 연소시험을 한 75t급 엔진은 누리호의 핵심으로 볼 수 있다. 75t 엔진 개발은 국내 연구진으로서도 첫 도전이기 때문에 연소 불안정으로 인해 개발 일정이 지연되기도 했지만 2018년 11월에 이미 시험발사체 발사를 통해 비행성능 시험을 성공적으로 마치고 지상연소시험을 반복하면서 엔진 신뢰성을 높이고 있다. 한영민 항우연 엔진시험평가팀장은 “이번이 139번째 연소시험으로 앞으로 6번 더 시험을 거쳐 145번째 연소시험이 끝나는 2월 중순이면 엔진개발이 완료될 것”이라고 설명했다. 한 팀장은 “엔진연료인 케로신을 초당 80㎏, 산화제 170㎏을 태우며 2000도 고온이 된다”라며 “400도로 식히기 위해 초당 1400㎏의 물을 투입하기 때문에 엄청난 수증기가 만들어진다”고 덧붙였다. 지난 8일 기준으로 17기의 엔진을 제작해 138회에 걸쳐 누적 1만 3065초간 연소시험을 진행했다.연구진은 75t급 엔진 4개를 묶은 1단 로켓을 만들어 올해 하반기부터 종합연소시험을 진행할 예정이다. 이와 함께 내년 초 본발사를 앞두고 제2발사대를 오는 10월 완공할 계획이다. 2013년 1월 발사에 성공한 한국형 발사체인 나로호를 발사했던 기존 발사대는 누리호를 발사하기 작기 때문이다. 제2발사대는 발사대에서 누리호에 추진제를 공급하고 발사체가 세워진 상태에서 발사준비할 수 있는 높이 45.6m 엄빌리칼타워가 만들어진다. 강선일 항우연 발사대팀장은 “현재 공정률은 93%로 4월까지 설치를 마치고 점검과 테스트를 거쳐 10월까지 완공할 것”이라고 말했다. 고정환 항우연 한국형발사체개발사업본부장은 “국내 기술로 우주발사체를 독자개발하기 위해 200여개 기업과 협력해 여러 난관을 극복하고 있다”라며 “내년 누리호 발사 성공을 위해 최선을 다할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

차세대 중형위성 개발과 달 궤도선 상세설계 완료, 한국형GPS 개발 등 올해 우주개발 사업에 5813억원이 투입된다. 스페이스X처럼 민간우주산업 활성화를 위해 혁신생태계와 일자리 창출을 위한 기반 조성에도 예산이 투입된다. 정부는 7일 과천정부청사에서 ‘제30회 우주개발진흥실무위원회’를 열고 이 같은 내용이 포함된 ‘2019 우주개발진흥 시행계획’ 등 4개 안건을 심의 확정했다. 정부는 우주발사체 기술자립, 인공위성 개발 및 활용서비스 고도화, 우주탐사, 한국형위성항법시스템 구축, 우주협력, 우주산업 육성 및 일자리 창출 6개 전략분야를 선정해 집중 투자할 계획이다. 가장 많은 예산이 투입되는 분야는 한국이 강점을 보이는 인공위성 활용으로 3122억원을 투입할 예정이다. 지난해 12월 발사한 정지궤도 기상위성은 ‘천리안2A’호가 올 하반기부터 본격 운영되는 한편 미세먼지 이동을 정밀하게 관측할 수 있는 해양환경위성인 천리안2B호의 내년 발사에 앞서 총조립과 우주환경 시험이 실시된다. 이와 함께 농림 및 산림 상황 관측을 위한 차세대중형위성 4호 개발도 올해 새로 착수할 계획이다. 지난해 11월 성공한 한국형 발사체 ‘누리호’의 75톤 엔진시험발사를 발판으로 한 우주발사체 기술 자립에도 1780억원이 투입된다. 정부는 올해 75톤 엔진 4기를 클러스터링해 300톤급 1단 엔진 제작에 착수한다. 이와 함께 발사체 최상단인 3단에 올라가는 7톤급 엔진의 종합연소시험을 추진하는 동시에 제2발사대 기반시설 공사와 발사대 시스템을 설치할 계획이다. 2020년 한국 최초 달 궤도선 발사 계획에 맞춰 올해 550㎏급 시험용 달 궤도선 시스템 상세설계를 올해 완료하고 진동, 음향 등 우주환경에서 일어날 수 있는 상황을 만들어 지상검증에 나서게 된다. 여기에 최근 지구로 날아드는 각종 소행성과 혜성의 위협에 대응하기 위해 한반도 상공 유성체 감시용 광학카메라 개발 등 감시기술과 대응체계도 구축하게 된다. 여기에 623억원의 예산이 투입된다. 또 GPS로 대표되는 위성항법시스템의 독립을 위해 한국형위성항법시스템(KPS) 구국을 위해 국제협력과 상세 개발전략 수립을 거쳐 올 하반기 예비타당성 조사를 신청하게 된다. 미국이나 유럽 등 우주선진국에서 활성화되고 있는 우주산업 분야 활성화와 혁신생태계를 조성하기 위해 287억원이 투입된다. 정부는 미국항공우주국(NASA)의 달궤도우주정거장(게이트웨이) 구축에 국내 산학연 참여를 추진하고 우주쓰레기 경감을 위한 가이드라인 제정과 같은 국내규범을 수립하는 등 우주혁신 생태계 조성에 183억원을 투자하게 된다. 또 올 12월 ‘우주부품시험센터’ 구축에 발맞춰 국내 기업의 우주부품 시험평가를 위한 지원체계를 마련하고 기술감리제도와 기술개발 지침을 마련하는 등 민간기업에서 우주개발에 나설 수 있도록 해 우주산업을 육성하고 일자리 창출을 유도할 계획이다. 문미옥 과학기술정보통신부 제1차관은 “이번 정책을 바탕으로 국내 우주개발 역량을 강화하고 우주산업을 육성해 혁신성장의 한 축으로 자리매김할 수 있도록 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

누리호 1·2단에 들어가는 핵심 구성체 실제 비행환경서 기준 목표 140초 달성러 엔진 ‘나로호’와 달리 순수 국내기술“최대고도·낙하지점 등 순조롭게 성공”28일 오후 4시, 전남 고흥 나로우주센터에서 순수 국내기술로 개발한 한국형 발사체 ‘누리호’의 75t액체엔진 시험발사체가 지축을 울리며 하늘을 향해 힘차게 솟구쳐 올랐다.한국항공우주연구원에 따르면 75t 액체엔진이 실제 비행환경에서도 목표치인 140초를 넘어 151초까지 정상 연소되면서 이날 시험발사는 성공적으로 끝났다. 자세한 비행 데이터는 비행 중에도 실시간 전송되기 때문에 29일 종합평가를 내리게 된다. 140초 연소는 1.5t급 위성을 고도 600~800㎞의 지구 저궤도에 올려놓기 위한 3단 발사체를 설계했을 때 수학적으로 계산된 75t 엔진의 최소 연소요건이다. 75t 엔진은 오는 2021년 발사될 누리호에 사용되는 1단과 2단에 들어가는 핵심부품이다. 일단 이번 시험발사 성공으로 한국형 발사체 개발은 8부 능선을 넘었다는 평가를 받고 있다. 누리호 75t엔진 시험발사체가 발사된 나로우주센터는 발사 하루 전인 27일부터 긴장 상태에 놓였다. 엔진 시험발사체를 발사대로 옮겨 세우고 발사 준비를 위한 각종 점검을 완료한 뒤 오후 7시부터 비행시험위원회와 발사관리위원회를 열어 발사체 점검과 사전 예행연습 결과를 검토했다. 기술진들은 발사 당일인 이날도 오전 7시쯤 아침식사를 일찌감치 마치고 드론을 띄워 지상 20㎞까지의 바람 상태와 구름 두께를 측정하는 등 발사 준비로 분주한 모습을 보였다. 오후 2시 발사관리위원회가 열려 오후 4시로 발사 시간이 최종 결정되자 2시부터 영하 183도의 차가운 액체산소(산화제)와 연료인 케로신(등유)이 주입됐다. 발사 10분 전인 오후 3시 50분부터 발사관제시스템이 자동으로 카운트다운을 시작하고 발사 10초를 남겨둔 시점에 발사통제동에는 긴장감이 감돌았다. 오후 4시 마침내 발사 명령이 떨어지면서 우리 손으로 만든 75t엔진이 점화되고 엄청난 화염과 굉음을 내뿜으며 하늘로 올랐다. 발사체(로켓) 개발의 역사가 긴 미국, 러시아, 유럽 같은 우주 선진국들은 새로운 로켓 엔진을 개발하더라도 지상연소시험으로만 성능을 확인할 뿐 한국처럼 비행모델로 성능시험을 하지 않는다. 그러나 발사체를 우리 손으로 개발한 것은 ‘누리호’가 처음이기 때문에 지상연소시험과 함께 실제 비행 환경에서 엔진 성능을 검증하기 위해 이번 시험발사가 실시됐다. 누리호에 앞서 2013년 발사에 성공한 국내 첫 우주발사체 ‘나로호’가 있지만, 나로호는 러시아에서 1단 엔진은 물론 엔진시험 설비까지 사들여 사용했기 때문에 이런 과정이 생략됐다. 75t엔진 시험발사가 성공해 누리호 개발의 중요한 단계는 넘었다고 하지만 3년 뒤 누리호 시험발사까지는 아직 갈 길이 멀다. 누리호 1단은 이번 발사에 성공한 75t엔진 4기를 묶어 구성되는데 이렇게 여러 개 엔진을 하나로 묶는 ‘클러스터링 기술’도 만만치 않다. 엔진 4기가 하나로 묶여 있다고 하더라도 같은 힘으로 동시에 작동해야 하기 때문이다. 4기의 엔진 중 하나라도 연소시간이 늦어지면 누리호 발사는 실패할 수밖에 없다. 이 때문에 2020년 12월에는 클러스터링 된 1단 엔진기술을 시험평가하는 과정이 있다. 또 누리호 발사대는 나로호와 이번 엔진 시험발사를 실시한 발사대보다 커야 하는데 이를 위해 항우연은 내년 하반기까지 제2발사대를 완공한다는 계획이다. 한국형 발사체 누리호는 1.5t급 실용위성을 지구 저궤도에 올리기 위한 3단형 발사체다. 많은 사람들이 이번에 발사된 75t엔진 시험발사체를 누리호 시험발사체로 착각하는데 실제 누리호 시험발사는 2021년 2월과 2021년 10월에 두 차례 있을 예정이다. 이후 2022년에는 누리호 상단에 시험위성을 탑재해 발사하고 2023년에는 차세대중형위성, 2024년에는 차세대소형위성을 실어 발사함으로써 누리호의 위성발사 능력을 증명하게 된다. ‘나로호 개발’의 아버지로 불리는 조광래 항우연 연구위원은 “이번 엔진 시험발사는 연소시간이나 최대고도, 낙하지점 등 모든 것이 깔끔하게 이뤄졌다”면서 “75t엔진 기술 확보는 누리호 개발의 핵심 기술이자 가장 어려운 부분이었는데, 발사가 성공적으로 이뤄져 앞으로의 개발 과정도 순조롭게 진행될 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

10월에는 ‘실패의 교훈’을 결실로 바꿀 수 있을까. 지난 2009년과 2010년 한국 최초의 우주발사체 나로호(KSLV-Ⅰ)의 1차, 2차 발사를 연달아 실패한 한국항공우주연구원(항우연)은 2차 실패 이후 2년 반 만인 오는 10월 3차 발사를 앞두고 있다. 1차와 2차 실패 이후 명확한 실패 원인을 밝히지 못했기 때문에 실패의 교훈조차 얻지 못한 것 아니냐는 지적에도 불구, 전남 고흥군 외나로도의 나로우주센터에서는 지난 2년간 꼬박 매달려온 3차 발사 성공을 위한 연구가 한창이었다. 발사까지 5개월여의 시간을 앞두고 있지만 이미 운영모드에 접어든 센터에서는 발사 당일의 긴장감이 먼저 찾아와 있는 듯했다. ‘540초’(로켓발사부터 위성 궤도 안착까지 걸리는 시간)의 성공을 위한 수년의 도전, 그 결실을 확인할 수 있는 나로우주센터를 지난 26일 찾았다. 26.46㎢의 면적에 3000명 내외의 인구를 가진 작은 섬 외나로도는 2009년 이후 국내 우주개발 기술의 상징성을 갖게 되기 전까지 수려한 풍광을 가진 조용한 해안마을로 더 각광을 받았던 곳이다. 바다에 나가 섬을 바라봤을 때 비단을 펼쳐놓은 모양새라 해서 이름 붙여진 나로도(老島)는 여전히 한적한 마을이지만 나로호 발사 때마다 수백명의 연구진과 1000여명이 넘는 취재진이 모여드는 최첨단 과학기술의 집결지다. ●9월 나로호 총조립 돌입 섬의 동쪽 끝에 위치한 우주센터의 발사대는 남해바다의 수려한 풍경을 정면으로 마주한 해발 380m의 절벽 위에 서 있다. 발사대의 위치는 로켓 발사 시 안정적인 발사각 확보와 로켓의 비행경로가 인근 국가의 영공을 통과하지 않는지, 발사 후 분리된 우주발사체의 낙하지점에 대한 안전성 등을 고려해 세워졌다. 2009년 완공된 지하 3층 깊이의 발사대는 러시아에서 제공한 2만 3000여 페이지의 상세 설계문서를 전부 우리나라에 맞는 수치와 단위로 바꿔 6000여장의 설계도면을 다시 그리는 과정을 통해 지어졌다. 민경주 나로우주센터장은 “당시 설계도면을 한 장 그릴 때마다 전부 러시아의 사인을 받아야 했다.”면서 “이 과정을 통해 기술 이전을 거부한 러시아로부터 많은 기술을 배워 현재는 90% 이상 부품에 대해 국산화를 이뤘다.”고 말했다. 항우연 연구진들은 현재 발사 4시간 전부터 나로호에 추진체와 산화제 등을 충전해 주는 케이블 마스터와 발사 순간까지 나로호를 지지해 주는 450t 무게의 발사패드의 시스템 점검을 진행하고 있다. 항우연은 제1발사대 인근에 1t급 위성을 발사할 수 있는 제2발사대를 세울 예정이다. 항우연은 이달부터 본격적인 발사 준비 일정에 돌입한다. 이달에는 상단 개선과 보완조치를, 6월에는 상단 탑재부 상태 모니터링에 들어간다. 7월에 상단과 1단을 우주센터로 이송해 점검한 뒤 8월에 발사대 시스템 점검이 완료되면 9월엔 나로호 총 조립에 들어간다. 로켓의 성능 점검과 조립과정에 쓰이는 지상장비 점검도 한창 진행 중이다. 발사체 종합 조립동에서는 나로호 1단과 동일한 지상검증용 기체(GTV)를 이용, 발사 직전까지 성능실험을 반복하고 있다. 지상검증용 기체는 실제 러시아에서 조립하고 있는 1단과 엔진을 제외한 크기와 무게, 각종 전자장비 등 모든 것이 동일하다. 실물크기의 모형(목업·Mock-up) 엔진을 단 이 기체는 러시아에서 개발한 1단 로켓이 들어오기 전까지 실제와 같은 환경에서 나로호 발사 준비를 하는 데 쓰인다. 조광래 나로호 발사추진단장은 “지상 검증용 기체를 우리 센터에 남기는 문제를 두고 러시아와 실랑이를 벌였다.”면서 “우리 우주개발 기술 발전에 두고두고 보탬이 될 것”이라고 말했다. 러시아에서 온 연구진 16명도 현재 조립동에 머물며 1단 로켓을 들여왔을 때 검사해야 할 장비를 점검하고 있다. ●3차 성공 위해 2단 FTS 화약장치 제거하기로 5개월여 앞으로 다가온 나로호 3차 발사를 준비하는 시간은 과거 두 차례의 실패를 극복하기 위한 과정 그 자체다. 지난 2009년 8월 첫 번째 발사된 나로호는 이륙한 지 216초 만에 한쪽 페어링이 분리되지 않아 바다로 추락했고, 2010년 6월 2차 발사 때는 1차 발사 때보다 더 짧은 136.7초 만에 발생한 통신 두절로 제주 남단의 공해로 추락했다. 나로호 발사의 성패는 지상에서의 이륙부터 위성 궤도 진입까지 단 540초 안에 좌우된다. 연구진들은 10분도 채 안 되는 이 짧은 시간의 성공을 위해 시험과 개발, 수차례의 시행착오를 겪었다. 김승조 항우연 원장은 “100% 준비를 완벽하게 해도 아주 작은 것 때문에 실패할 수 있는 것이 바로 우주 발사체”라면서 “로켓은 완벽 속에서도 실패할 가능성이 항상 있다.”고 말했다. 항우연은 10월로 예정된 3차 발사의 성공 가능성을 최대로 높이기 위해 두 가지 기술을 변경한다. 지난해 한·러 공동조사단의 실패 원인 분석 과정에서 제기된 2단부 비행종단시스템(FTS) 에러 가능성에 대비해 FTS에서 화약장치를 없애기로 했다. FTS는 발사체의 비행 궤적이 잘못돼 민가 피해 등 문제가 예상될 경우 자폭하기 위한 장치다. 항우연은 또 폭발 가능성을 낮추기 위해 위성 상부 페어링 분리장치의 고전압 기폭장치를 저전압으로 바꾼다. 저전압 장치는 고전압 장치에 비해 방전이 안정적이지만 전자파 장애를 많이 받는다. 조 단장은 “지난 3월까지 저전압 장치 전자파 환경시험을 마쳤다.”면서 “비행체 개선조치를 마무리 짓고 발사대와 발사체 통제센테에 대한 점검에 박차를 가하겠다.”고 말했다. 고흥 윤샘이나기자 sam@seoul.co.kr