윤석열 대통령 당선인이 설립을 공약한 항공우주청 유치를 놓고 경남도와 대전시가 경쟁을 벌이고 있다. 경남에 무게가 실리지만 대전도 강한 의지를 보여 결과가 주목된다. 경남도는 윤 당선인이 대선 당시 경남을 찾았을 때 지역공약으로 항공우주청 설립을 약속했다고 30일 밝혔다. 윤 당선인은 사천지역 유세에서 “우리나라 항공우주산업의 중심이자 한국항공우주산업(KAI)이 있는 사천에 항공우주청을 반드시 설립해 항공우주의 요람으로 만들겠다”고 약속했다. 이에 따라 경남도는 최근 용역에 착수하는 등 설립 준비 작업을 본격화하고 있다. 용역 결과는 오는 11월 나올 예정이다. 새 정부 국정과제 채택에도 총력을 쏟고 있다. 이를 위해 하병필 경남도지사 권한대행은 지난 28일 대통령직인수위원회를 방문해 권영세 부위원장 등을 면담했고, 대선 다음날인 10일에는 하종목 기획조정실장이 국회에서 윤 당선인의 핵심 측근 윤한홍 의원을 비롯한 국민의힘 경남지역 의원 등을 만났다. 경남의 항공우주기업 73개사도 지난 25일 공동으로 “우리나라 항공우주산업 70%가 집적된 서부경남이 최적지”라는 내용의 건의문을 인수위 등 14개 기관에 전달했다. 유치 경쟁에 나선 대전시는 허태정 대전시장이 지난 28일 업무회의에서 “대전은 한국항공우주연구원과 국방과학연구소를 비롯해 관련 기업 등 산업체계가 잘 형성돼 있어 단순한 지역논리나 선거공약을 넘어 항공우주청 설립 최적지”라고 강조했다. 허 시장은 “시 입장이 관철될 수 있도록 빠른 시일 안에 인수위에 시 입장을 전달하겠다”며 “정부가 국가균형발전과 행정 효율성 차원에서 부 단위 기관은 세종시로 모으고 청 단위는 대전에 집적한다는 정책 기조에 맞춰 항공우주청을 대전에 두는 게 당연하다”고 말했다.

“오는 6월, 두 번의 실패는 없다.” 지난해 10월 21일, 임무 완료를 코 앞에 두고 90%의 성공으로 아쉬움을 남긴 한국형발사체 ‘누리호’ 2차 발사가 오는 6월로 결정됐다. 과학기술정보통신부는 ‘제40회 우주개발진흥실무위원회’를 열고 누리호의 기술적 보완조치 방안을 마련하고 향후 추진 일정을 확정했다고 25일 밝혔다. 2차 발사 예정일은 6월 15일, 발사 예비일은 6월 16~23일로 정해졌다. 발사관리위원회에서 기상상황을 포함한 다양한 조건을 고려해 예정일 한 달전, 일주일 전 발사 가능성을 조사하고 발사일을 최종 확정하게 된다. 지난해 10월 21일 1차 발사된 누리호는 목표 성공을 코 앞에 두고 3단 엔진 연소가 조기 종료되면서 위성모사체를 목표궤도에 안착시키지 못했다. 이후 발사조사위원회가 구성돼 지난해 12월까지 원인규명을 실시한 결과 3단 산화제탱크 내부 헬륨탱크 고정지지부가 진동으로 인해 풀리면서 문제를 일으킨 것으로 확인됐다. 누리호 발사 주체인 한국항공우주연구원 연구진은 누리호의 기술적 개선을 위한 세부적 조치방안을 마련했으며 산·학·연 외부 전문가들로 구성된 전담평가단을 통해 관련 조치방안 검토를 마쳤다. 연구원측이 마련한 기술적 개선 사항은 3단 산화제탱크의 헬륨탱크 하부지지부와 탱크덮개(맨홀덮개)의 구조를 변경, 보강하는 것이다. 헬륨탱크 하부지지부의 고정장치가 강화되도록 설계를 변경하고 맨홀덮개는 두께를 보강해 누리호가 비행 중에 변화하는 환경에서도 안정적으로 비행할 수 있도록 해줄 것이라고 연구팀은 설명했다.이 같은 기술적 조치로 변경될 부분에 대한 제작이 완료되면 지난해 조립이 완료된 2차 발사용 3단 로켓부를 해체한 뒤 재조립하고 기밀시험을 포함해 다양한 테스트를 실시할 계획이다. 기술적 개선조치를 모두 실시하고 점검을 마친 뒤 비행모델의 1, 2, 3단 조립을 마치고 성능검증위성을 누리호에 탑재하기까지는 1개월 정도의 추가기간이 소요될 것으로 예측되면서 발사일을 당초 예정했던 5월에서 6월로 변경한다. 이에 따라 당초 12월 예정됐던 3차 발사 일정도 내년 초로 연기될 것으로 전망된다. 고정환 항우연 한국형발사체개발사업본부장은 “6월 12일까지는 모든 준비가 완료 가능할 것으로 판단하고 있는 만큼 연기된 일정은 적당하다고 본다”며 “2차 발사에서는 성능검증위성과 1.3t 위성모사체를 함께 발사하는데 준비하는 과정에서 문제가 발생하면 추가로 연기될 가능성은 충분히 있다. 외국의 상용발사체도 발사 당일 이상이 발견돼 발사가 연기되는 경우도 비일비재하다”고 설명했다.

지난해 3월 한화에 독특한 조직이 생겼다. 한화에어로스페이스, 한화시스템 등 그룹사 전반에 흩어진 우주 사업을 총괄하는 ‘스페이스허브’다. 국내 대기업 중 유일하다. 오너 3세 김동관 한화솔루션 사장이 팀장을 맡으며 이목을 끌었다. 다음달이면 출범 1년을 맞는다. 23일 한화에 따르면 스페이스허브는 지난 한 해 굵직한 인수합병(M&A)을 성사시키고 자체 기술 개발에도 착수하는 등 입지를 차근차근 다지고 있다. 지난해 8월 영국 우주 인터넷 기업 ‘원앱’에 3억 달러(약 3500억원) 투자를 단행한 것이 대표적이다. 원앱은 저궤도에 수많은 위성을 띄워 전 세계에 초고속 인터넷을 제공하는 사업을 한다. 한화는 지난 22일 공시를 통해 미국 외국인투자심의위원회(CFIUS)의 승인을 받아 지분 인수가 확정됐다는 소식을 알렸다. 자체 기술 개발에도 열심이다. 한국항공우주연구원(항우연)과 ‘인공위성의 심장’으로도 불리는 ‘이원추진제 추력기’를, 국내 인공위성 업체 ‘쎄트렉아이’와는 세계 최고 해상도를 자랑하는 지구 관측 위성 ‘스페이스아이티’를 만들고 있다. ‘미완의 성공’으로 기록된 한국형 발사체 ‘누리호’ 프로젝트 또한 한화의 우주기술에 대한 국민적 관심을 환기하는 중요한 계기였다. 한화가 제작한 75t급 액체연료 엔진을 탑재한 누리호는 지난해 첫 발사 이후 올해 추가 발사가 예정돼 있다.김 사장은 스페이스허브 팀장으로 중요한 사안을 직접 챙기며 조직을 진두지휘하고 있다. 특히 지난달 미국에서 열린 CES에는 우주산업 관련 전시관이 처음 마련됐는데 김 사장은 코로나19를 뚫고 현지로 날아가 견문을 넓히기 위해 종횡무진했다. 업계에서는 한화가 내년 CES에는 창사 이후 처음으로 단독 전시관을 차리고 김 사장이 글로벌 무대 ‘데뷔전’을 치를 것이란 전망도 나온다. 재계 관계자는 “우주 사업은 아직 뚜렷한 성과가 없고 정부의 입김에서도 자유롭지 못하다”면서도 “우주 자원 개발 등 중장기적 관점에서 수익이 날 만한 분야를 발굴해 주도권을 가져오는 게 스페이스허브를 비롯한 민간 기업들의 과제”라고 말했다.

지난 10월 21일 전남 나로우주센터에서 발사된 한국형발사체 ‘누리호’의 실패 원인이 다름 아닌 헬륨탱크 고정장치가 풀렸기 때문이라는 최종조사결과가 나왔다. 1986년 미국 우주왕복선 챌린저호 폭발이나 2003년 컬럼비아호 폭발사고 때처럼 예상치 못한 곳에서 문제가 발생해 임무 완수에 걸림돌이 됐다는 것이다. 과학기술정보통신부, 한국항공우주연구원은 ‘누리호 발사조사위원회’를 구성해 5차례에 걸친 조사회의를 열고 누리호 1차 발사에서 위성모사체가 목표 궤도에 투입하지 못한 원인을 분석해 이 같은 결과를 얻었다고 29일 밝혔다. 조사위는 비행 중에 얻은 약 2600개의 텔레메트리 데이터를 기반으로 3단 산화제탱크의 압력이 저하돼 엔진이 조기에 종료됐음을 확인하고 구체적인 원인 분석에 나섰다. 조사위에 따르면 발사 후 36초가 지났을 때 특이 진동이 감지됐고 헬륨탱크에서 헬륨 뉴설이 시작됐고 산화제탱크 기체압력이 상승했으며 67.6초가 지난 시점에서는 산화제탱크 기체압력이 떨어지기 시작하고 산화제탱크 상부 표면온도가 급격히 하강했다. 115.8초가 지난 시점에서는 헬륨탱크 압력이 떨어지고 3단 산화제탱크 기체압력이 상승해 최종적으로 3단 엔진이 조기 종료되면서 위성모사체를 목표궤도에 올리지 못했다는 것이다.이 같은 문제는 누리호 3단 산화제탱크 내부에 장착돼 있는 헬륨탱크의 고정장치를 설계할 때 비행 중 생기는 부력 증가에 대해 충분히 고려하지 못했기 때문에 생긴 일이라는 것이다. 실제로 비행 중에 헬륨탱크에 가해지는 액체산소의 부력이 상승하면서 고정장치가 풀려 헬륨탱크가 고정부에서 이탈한 것으로 위원회는 추정했다. 고정장치에서 떨어져 나간 헬륨탱크가 계속 움직이면서 탱크 배관을 변형시켜 헬륨이 새기 시작했고 산화제탱크의 균열을 발생시켜 산화제가 누설됐다. 이로 인해 3단 엔진으로 유입되는 산화제의 양이 감소하면서 3단 엔진이 목표 연소시간을 채우지 못하고 조기에 종료됐다는 것이다.과기부와 항우연은 이번 조사를 통해 밝혀진 원인을 기반으로 누리호의 기술적 보완을 위한 세부 조치방안을 마련하고 향후 추진일정을 확정해 나가겠다고 밝혔다. 기술적 보완은 헬륨탱크 고정부와 산화제탱크 구조를 강화하는 것을 중심으로 이뤄질 전망이다. 최환석 조사위 위원장(항공우주연구원 부원장)은 “설계시 비행 가속 상황에서 부력 증가에 대해 충분히 고려하지 못해 국민들의 성원에 부응하지 못한 점을 안타깝고 송구스럽게 생각한다”라면서 “향후 철저한 보완을 통해 내년 5월 2차 발사를 성공할 수 있도록 준비할 것”이라고 말했다.

누리호에도 ‘히든 피겨스’가 있다. 지난 10월 21일 발사된 한국형 발사체 누리호를 총괄한 한국항공우주연구원(항우연) 한국형발사체개발사업본부의 250명 중 연구직 여성은 총 10명에 불과하다. 미국 항공우주국(NASA)에서 일하는 흑인 여성 엔지니어들의 고군분투를 그린 영화 ‘히든 피겨스’처럼 누리호에도 우주를 향한 꿈을 쏘아 올리는 여성들이 있다.누리호는 발사 후 공중에서 2단과 3단 엔진 점화, 단 분리가 이뤄지고 페어링·위성 분리까지 성공하며 모형 위성(모사체)을 700㎞ 상공으로 쏘아 올렸다. 그러나 마지막 단계인 위성을 목표 궤도에 안착시키는 데는 이르지 못해 ‘절반의 성공’이라는 평가를 받는다. 우리 기술이 집약된 첫 발사체를 쏘아 올리며 자부심과 아쉬움을 함께 느낀 여성 과학자들을 최근 대전 유성구 항우연에서 만났다. 발사체체계사업관리팀 소속으로 발사 당시 ‘카운트다운’을 맡았던 이효영 선임연구원, 발사체구조팀에서 추진체 탱크 설계를 담당한 정연희 선임연구원이다.-소개를 부탁드립니다. 이효영 “발사체 연구개발 과정에서 나오는 정보에 대해 관리계획을 수립하고, 정보 시스템을 운영하는 일을 하고 있어요. 발사 운용을 하다가 혹시라도 생길 손해에 대비, 우주보험에 가입하는 업무도 담당했습니다.” 정연희 “저는 누리호 개발을 시작해 인력을 충원하던 2014년에 입사했고요. 그때부터 지금까지 발사체구조팀에서 구조물의 설계, 제작, 개발을 담당하는 업무를 하고 있습니다. 구체적으로는 추진체 연료탱크 설계 및 시험평가 일을 하고 있어요.” -누리호가 발사되던 그 순간을 복기해 본다면요. 이 “발사 당일 저는 발사통제지휘소에서 전체 진행 상황을 방송하는 역할을 했어요. 발사 10분 전부터 카운트다운을 준비하면서 발사체가 이륙한 이후의 시퀀스를 안내해 주는 자리에 있었죠. 색다른 경험이었어요. 제가 기존에 담당하는 역할하곤 전혀 다른 거니까요. 쏘아 올리기 전 10분 동안은 완전 초긴장 상태로 몰입했어요. 지휘소 안 화면에서 발사대를 폐쇄회로(CC)TV가 비추고 있는데, SF 영화를 보는 듯한 느낌이 들더라고요. 밖에서 함성 소리가 들리니까 ‘올라가고 있구나’ 싶었죠.” 정 “기체 이상이 발생하면 즉시 투입될 수 있게 비상대기 중이었어요. 발사통제센터가 있는 건물 3층에서 카운트다운 돌입이 되니까 다들 창쪽으로 달려가서 봤죠. 처음엔 ‘정말 이게 실제인가’ 하는 생각이 많이 들었어요. 하늘 위 점이 될 때까지 보고 있다가 바로 발사 현황을 볼 수 있는 곳으로 갔죠. 이 선임이 하시는 안내 방송을 들으면서 ‘1단 잘 분리됐구나’, ‘페어링 분리됐구나’ 하면서 각 부분 담당들이 앞으로 갔다가 자기 차례가 끝나면 뒤로 나와요.(웃음) 저는 엔진 연소에 필요한 연료를 저장하는 추진체 탱크를 담당하는데 ‘엔진 연소 종료’라고 하길래 내 임무는 무사히 끝났구나 싶어서 박수 치며 뒤로 빠졌죠. 근데 3단 비행할 때 어떤 분이 핸드폰 타이머로 체크하시더니 연소 시간이 짧다는 거예요. 이어 대통령 담화문 발표한다고 우르르 내려갔는데 ‘절반의 성공’ 얘기가 나와서 무슨 일인가 싶었죠.”-누리호가 발사되기까지 준비 과정을 떠올려 본다면요. 어떤 점이 가장 힘드셨나요. 이 “제 입장에서는 보험에 가입하는 일이 가장 힘들었어요. 유엔의 국제협약에 의해 발사 전에는 배상책임보험에 들어야 해요. 저희가 자체적으로 손해를 보상하기 위한 보험도 들고요. 누리호가 국내 기술이 집약된 첫 발사체이다 보니 신뢰성을 입증할 수 있는 방법이 없고, 보험사 찾는 것도 쉽지 않았어요. 저희가 받은 예산 안에서 가입 조건을 맞추는 것도 어려운 작업이었고요. 필수 보험 가운데 제3자손해배상책임보험은 6월에 들었지만, 재산종합보험은 마지막 리허설하던 날 들었어요. 어쨌든 그 날짜에는 맞춰서 한숨 돌렸죠.” 정 “설계부터 제작, 시험까지 구조적으로 안전하다는 걸 확인한 다음 전체 조립을 할 수 있게 납품하는 식인데요. 그 과정에서 제 실수로 제대로 요구 조건을 만족하지 못하면 예산이나 개발 기한에 손해를 끼칠 수밖에 없는 상황이라 부담감이 엄청 컸어요. 실제로 저희는 아무것도 모르는 상황에서 처음부터 설계·제작하다 보니까 수많은 시뮬레이션을 해 보더라도 예측하지 못한 상황들이 나와요. 학교에서 논문만 쓰다가 실질적으로 대형 사업에 투입이 되니 부담스럽더라고요.” ‘우리 기술로 발사는 처음이라’ 겪은 어려움과 함께 보람도 컸다. “제 평생 사실 발사 이벤트 같은데 참여해서 볼 수 있는 기회가 몇 번이나 되겠어요”(정 선임), “주변에서 ‘누리호에서 일을 한다고?’라면서 안부를 물을 때 ‘내가 정말 국가적인 사업에 기여하고 있구나’라는 생각이 들어서 기쁘더라고요”(이 선임) 같은 일들이다. 발사 전날 한 언론과의 인터뷰에서 정 연구원은 누리호에 “다시는 보지 말자, 잘 가”라고 했다고 한다. “정말로 다시는 못 보게 돼서 조사에 어려움이 많다”며 정 연구원은 웃었다. 누리호를 두고 ‘절반의 성공’, ‘95%의 성공’ 등 여러 말이 나오는 가운데 직접 개발에 참여한 이들은 이러한 평가들에 어떤 생각을 갖고 있을까.-누리호 발사를 두고 자평해 본다면. 이 “저희도 처음 발사체를 개발했고, 첫 비행 시험에서 이 정도 정상적으로 발사 운용도 진행됐고, 시퀀스도 정상적으로 이뤄졌잖아요. 위성 분리까지 마무리됐기 때문에 기대 이상의 성과라고 생각하고 다들 노력한 결과라고 봐요. 하지만 프로젝트의 임무 자체가 모사체를 궤도에 안착시키는 건데, 그건 실패했으니까 외부에서는 ‘절반의 성공’이라고 말해도 저희 입장에서는 실패인 거죠. 그 점에서는 많이 안타까워요.” 정 “저희는 사실 테스트 발사였거든요. 한 번도 클러스터링(엔진을 다발로 묶어 추진력을 높이는 기술)한 엔진에 불을 붙여 날려 보고, 단 분리도 해 본 적이 없잖아요. 지상에서 정말 많은 시험을 하는데, 그 데이터랑 발사했을 때 계측한 데이터를 비교해 보면 다른 점들이 많더라고요. 어떻게 물리적으로 달라지는지를 얻기 위한 시험이었거든요. 지금 단계에서 ‘성공이냐, 실패냐’고 말하는 건 의미가 없는 거 같아요. 다만 저희가 데이터를 받아서 분석을 해 보니까 아쉬운 부분들이 있거든요. 그런 부분들을 보완해 나가면서 2차 발사를 더 성공적으로 하기 위한 개발의 과정인 거죠.” 누리호의 ‘절반의 실패’ 원인을 두고는 조사가 한창 진행 중이다. “원인 규명이 늦어진다”는 외부 평에 대해 정 선임은 “3단 엔진 연소의 조기 종료 원인에 대해 조사위원회 활동과 함께 내부적으로도 조사 워킹그룹에서 논의하고 있다”며 “제대로 분석하기 위해 시간이 걸리는 것이며 그게 더 빨리 문제를 해결할 수 있는 방법”이라고 말했다. 내년 5월에 있을 2차 발사를 앞두고도 2차 비행 모델 조립과 함께 관련 예산 배분 등이 진행되고 있다. 두 사람이 항우연에 입사할 당시를 떠올려 보면 딱히 우주를 꿈꾸고 들어온 것은 아니었단다. 이 선임은 정보통신공학 전공(광주과학기술원 석사)자이고, 정 선임은 구조역학 전공(서울대 비행체특화연구센터 박사 후 연구원)자다. 다만 “초등학교 때 과학교실에서 화학 실험을 하는데 반응이 일어나는 게 너무 재밌었어요”(이 선임)라든지 “고등학교 때 학교에서 물리2를 가르치지 않는데 혼자 공부해서 수능을 쳤던 기억이 있어요”(정 선임) 등의 ‘열혈 이과생’ 기억은 있다. “특별할 것 없는 이과생이었다”고 두 사람은 입을 모아 말했다.-영화 ‘히든 피겨스’를 보면 주인공인 흑인 여성 3명이 NASA의 절대 소수죠. 두 분도 항우연 발사체본부에서 같은 위치인 듯한데요. 정 “이건 협력하는 민간 업체에 가도 그래요(누리호 개발에 직간접적으로 참여한 산업체만 300여개다). 제작을 하다 보니까 업체를 가잖아요. 시험을 하다가 잠깐 시간이 있을 때 저 멀리 있는 화장실에 달려갔다 와야 해요. 사무실 끝에 여성 화장실이 딱 하나 있어요. 작업장 엔지니어들 중에 여성이 거의 없어 생긴 일이죠.” 이 “일반적으로 남성들이 많으면 여성들의 행동이 주목을 받을 수밖에 없어요. 저희가 점심 먹고 산책을 하거나 그러면 아무래도 눈에 띄나 봐요. ‘무슨 얘길 그렇게 하나’ 궁금해들 하더라고요. 애들 양육하는 정보 공유하고 그런 건데, 그런 게 너무 주목받으니까 말이나 행동에서 조심스러워질 수밖에 없어요.” 정 선임이 “이 인터뷰도 사실 무척 부담스럽다”고 하자 “일반적으로 할 수 있는 얘기인데도 조심스러울 때가 있다”며 이 선임이 거들었다. ‘히든 피겨스’ 때와는 사회적인 인식과 상황이 많이 달라졌다는 걸 느끼기도 한다. “‘우리가 이렇게 의견을 개진해도 되나?’ 싶을 때 서로 상의하고 여성들끼리도 단합하려고 노력하고 있다”고 했다. -아직도 과학계의 기울어진 운동장을 걱정하는 젊은 여성 과학도들이 많습니다. 그들에게 해 주고 싶은 말이 있다면요. 이 “‘롤모델’로서의 여성들을 보면 성공하신 분이 많아요. 제가 여성 과학도라고 하면 ‘저렇게까지 해야 하는구나’, ‘저런 능력이 있어야 되는구나’ 같은 생각 때문에 더 자신감을 잃을 거 같더라고요. 여기 안에 와서 일하시는 분들 보면 다 비슷해요. 밖에서 봤을 땐 항우연에서 일하는 사람들은 다 대단하다 싶겠지만 그렇게까지 걱정하지 않아도 될 거 같아요. 대부분은 직장인인 거고, 자기한테 주어진 역할을 최선을 다해서 하는 사람들이거든요. 발사체 사업이라는 게 정말 시스템 산업이에요. 누구 하나만 잘해서 될 일이 아니라 각자 역할을 충실히 해서 협업해야 온전히 날아갈 수 있어요.” 정 “이왕이면 항우연에 많은 여성들이 오면 좋겠어요. 특히 발사체 분야에요. 저희가 멘토링 활동, 과학 강연 같은 걸 가끔 나가는 이유가 여성들도 ‘이런 일을 할 수 있다’는 걸 보여 주기 위해서거든요. 부담 갖지 말고 와서 같이 일했으면 합니다.” 두 사람에게 “여러 우려에도 불구하고 우주로 가야 하는 이유”를 물었다. “우주로 쏘는 이벤트 하나만을 위해 하는 건 아니다. 첨단기술의 집약체로서 여러 가지 산업으로 확장될 수 있기 때문”(정 선임)이라는 대답과 “애 키우는 입장에서 아이들에게 우리도 우주로 갈 수 있다는 희망이 되기 때문”이라는(이 선임) 답변이 돌아왔다. 두 사람의 향후 계획은? “애 키우면서 회사 다닐 것”이라고 두 사람 다 ‘심플’하게 말했다.

비록 최종 궤도 진입에는 실패했지만 ‘미완의 성공’으로 평가되며 한국 우주과학사의 분기점을 찍은 누리호(한국형발사체) 발사 이후 한껏 고무된 국내 방산업계가 추후 폭발적인 성장이 예상되는 ‘소형발사체’ 시장을 공략하고 나섰다. ●한화에어로, 항우연과 개발 추진 한화그룹 방산 계열사 한화에어로스페이스는 한국항공우주연구원(항우연)과 함께 ‘소형발사체 시스템 개념 설계와 개발계획 도출’ 사업을 추진한다고 6일 밝혔다. 지난 2일 회사는 항우연과 소형발사체 설계안(사진)을 검토하기도 했다. 소형발사체는 크기 500㎏ 수준의 작은 위성을 우주로 쏴서 올릴 수 있는 성능의 발사체를 의미한다. 한화에어로스페이스는 지난 5월 항우연과 본 사업 계약을 체결했고, 내년 3월까지 발사체 개념 설계를 완료한다는 계획이다. 한화에어로스페이스는 앞서 누리호 사업에서 검증된 기술력을 인정받아 이번 소형발사체 사업도 이어갈 수 있었다고 설명했다. 회사는 앞서 ‘누리호의 심장’이라고 할 수 있는 75t급 액체로켓을 제작한 바 있다. ●KAI, 자회사 S&K항공 등과 협력 누리호의 1단 연료탱크, 산화제탱크 제작과 함께 누리호의 전체 조립을 주관한 바 있는 한국항공우주(KAI)도 최근 자회사 S&K항공을 통해 소형발사체 사업에 뛰어들었다. 민간기업 최초로 15t급 엔진을 장착한 소형발사체 개발에 도전하고 있는 국내 스타트업 ‘이노스페이스’와 업무협약을 맺고 소형발사체 구성품 개발·제작을 함께한다고 지난 1일 밝혔다. 이노스페이스는 ‘한빛’이라는 이름의 소형발사체를 개발 중이다. 고체 연료와 액체 산화제를 융합한 ‘하이브리드 로켓’으로 안전성과 경제성을 갖췄다고 평가된다. ●소형위성 시장 10년 내 60조 규모로 최근 소형위성의 수요가 커지면서 이를 쏘아 올릴 수 있는 소형발사체 기술도 주목받고 있다. 한국도 2026년쯤 150㎏ 이하급의 여러 소형위성 발사할 계획이다. 우주 분야 시장조사기업인 유로컨설트는 소형위성 시장이 향후 10년간 513억 달러(약 60조원) 규모로 성장할 것으로 전망했다.

과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 지난달 21일 발사된 한국형발사체 누리호의 위성모사체 목표 궤도 진입실패 원인을 분석하기 위한 ‘발사조사위원회’를 3일 발족해 첫 회의를 열고 몇 가지 가능성을 검토했다고 밝혔다. 항우연 연구진은 나로우주센터, 제주, 팔라우 3개 추적소에서 계측한 약 2400개의 비행 데이터를 정리해 조사 및 분석을 진행하고 있다. 이와 별도로 발사조사위원회는 이날 누리호 실시간 비행상황에 대한 주요 원격수신정보를 검토했다. 원격수신정보에 따르면 누리호는 300t 추력의 1단, 75t 추력의 2단 비행 때까지는 추진제 탱크 압력과 엔진이 정상이었다. 그러나 7t의 3단 비행구간에서 산화제 탱크 압력이 떨어지면서 엔진 추력과 가속도가 낮아져 엔진 연소가 조기에 끝났고, 이에 위성모사체를 목표 궤도에 올리지 못한 것으로 나타났다. 위원회는 현재 3단 산화제 탱크 압력 저하 원인으로 산화제 탱크 자체나 밸브 및 배관의 기밀성(기체가 새지 않도록 한 것) 이상, 압력 제어 센서들의 이상 등 가능성을 검토하고 있다. 발사조사위원장인 최환석 항우연 부원장은 “상세 비행 데이터 결과를 논의하면서 3단 산화제 탱크 압력을 낮아지게 할 수 있는 여러 가능성들을 구체화시키고, 이에 대해 2차 발사조사위원회를 열어 검토할 것”이라고 밝혔다.

“아, 성공이 바로 코앞이었는데….” 21일 오후 5시 전남 고흥군 봉래면 나로우주센터에서 우리 순수 기술로 개발한 한국형 발사체 ‘누리호’가 육중한 몸체를 과시하며 힘차게 솟아올랐다. 누리호 발사관리위원회는 이날 오전 10시 30분에 애초 계획대로 오후 4시 발사를 결정했지만, 오후에 열린 발사관리위원회에서는 발사대 하부 밸브 시스템 점검에 시간이 걸리고 나로우주센터 상층 대기 바람 등의 이유로 최종 발사 시간을 오후 5시로 1시간 연기했다. 오후 3시 35분 연료탱크가, 4시 5분에는 산화제 충전이 완료되는 등 차근차근 발사 준비 과정이 진행됐다. 누리호 발사에 대한 총괄 지휘소인 발사지휘센터(MDC)를 책임지는 고정환 한국항공우주연구원 발사체연구본부장은 14분 전인 오후 4시 46분쯤 다시 발사 환경을 자세히 살피고 나서 발사 카운트다운을 시작했다. 나로호 발사 때 MDC를 책임졌고 누리호 개발에도 참여한 조광래 전 항우연 원장도 발사관제센터(LCC)에서 발사 순간을 초조하게 지켜보고 있었다. 발사 1분을 남겨 둔 시점부터 발사통제동에는 침 삼키는 소리조차 들리지 않을 정도의 긴장감이 감돌았다. 누리호는 5시 정각 발사 직후 거의 수직으로 상승하다가 킥턴(kick-turn)으로 방향을 남쪽으로 바꾼 뒤 속도를 높여 음속(마하1)을 돌파했다. 발사 127초가 지난 뒤 1단 로켓, 233초가 지나서 위성 덮개인 페어링을 분리했고, 274초 뒤에는 2단 로켓을 떨어뜨렸다. 발사 900초 뒤에는 3단에 탑재한 1.5t 위성 모사체를 고도 700㎞에 올렸다. 누리호는 모든 과정을 한 치의 오차 없이 끝내면서 임무를 완료했다.발사 후 900초에 위성 모사체 분리가 확인되면서 MDC 연구자들의 얼굴에서도 긴장이 풀리는 모습이 보였다. 발사 시퀀스가 종료되고 20분 정도 지난 뒤 MDC 연구자들이 박수를 치는 모습이 포착되면서 누리호의 성공에 대한 기대감이 높아졌다. 그렇지만 비행 관련 데이터 분석이 늦어져 오후 5시 50분에 예정됐던 발사 결과 발표가 미뤄지고 MDC 연구원들이 다시 분주히 움직이면서 문제가 있는 것 아니냐는 분위기가 감지됐다. 결국 위성 모사체가 목표 궤도에 안착하지 못하고 추락한 것으로 확인됐다. 이상률 항우연 원장은 발사 후 브리핑에서 “이번 1차 발사에서 가장 우려했던 부분은 75t 엔진의 정상 작동이었는데 완벽하게 잘됐다. 1단 연소 종료와 분리, 페어링 분리, 2단 점화, 2단과 3단의 분리, 3단 점화 모두 예정된 대로 진행됐다”면서 “그렇지만 3단 엔진 연소가 조기 종료되면서 원하는 속도로 위성 모사체를 궤도에 올려놓지 못했다”고 밝혔다. 위성 모사체를 목표 궤도인 700㎞에 안착시키기 위해서는 초속 7.5㎞의 속도가 필요한데 실제로는 초속 6.7~6.8㎞밖에 내지 못해 궤도 안착에 실패한 것으로 알려졌다. 이 때문에 위성 모사체가 목표 궤도에서 계속 돌지 못하고 지구로 떨어졌다는 것이다. 위성 모사체는 호주 남쪽 태평양 공해상에 추락할 것으로 예측됐다. 고정환 본부장은 “수신된 데이터만으로는 3단 엔진 연소 시간이 40~50초 일찍 종료된 것이 엔진 자체나 연료 부족 때문은 아닌 것으로 보인다”며 “탱크 내부 압력 부족, 종료명령 오류 등이 원인이 됐을 수 있는 만큼 데이터를 정밀 분석해 봐야 알 수 있을 것”이라고 말했다. 조광래 전 원장은 “탑재체의 지구 저궤도 투입이라는 임무 차원에서는 실패라고 할 수 있겠지만 기술적 차원에서는 성공했다고 봐야 하는 만큼 절반의 성공보다는 90%의 성공이라고 봐줬으면 한다”고 말하기도 했다.

미완의 성공으로 끝났지만 이번 누리호 1차 발사만으로 한국도 자체 우주 수송 능력을 갖추게 됐다는 평가를 받게 됐다. 한국이 우주발사체 기술의 독자적 확보를 꿈꾸기 시작한 것은 지금으로부터 34년 전인 1987년 한국천문연구원의 전신 천문우주과학연구소가 발사체 개발 관련 기초연구를 시작하면서부터다. 이후 1989년 10월 한국항공우주연구원이 설립되면서 한국형 발사체 기술 확보를 위한 행보가 본격화됐다. 한국형 발사체 개발의 첫 문을 연 것은 과학로켓 1호(KSR-Ⅰ)다. 항우연은 1990년 7월 KSR 개발에 착수해 3년 만인 1993년 6월과 9월에 충남 태안 안흥시험장에서 KSR-Ⅰ을 발사했다. 1단형 고체엔진을 장착한 KSR-Ⅰ은 고도 39㎞, 낙하거리 77㎞를 비행하면서 한반도 상공 오존층을 측정했다. KSR-Ⅰ 발사 성공에 힘입어 1993년부터 1998년까지 52억원을 투입해 2단형 고체엔진을 가진 중형과학로켓 KSR-Ⅱ가 개발됐다. KSR-Ⅱ는 무게 150㎏의 탑재체를 싣고 한반도 상공 150㎞ 위 이온층과 오존층을 측정하는 것을 목표로 했다. 1997년 7월 9일 1차 발사에서는 성공했지만 실험 관측은 실패했다. 이듬해인 1998년 6월 11일 2차 발사에서는 발사는 물론 실험 관측까지 성공했다. 이어 연구진은 1997년부터 2003년까지 5년 동안 780억원을 들여 추력 13t급 액체추진기관인 KSR-Ⅲ 개발을 추진했다. 결국 2002년 11월 28일 우리 기술로 도달 고도 42.7㎞, 비행거리 79.5㎞의 액체추진로켓 발사에 성공했다. 1990년대 초부터 10여년 동안은 과학로켓 연구를 통해 시스템 통합, 액체추진기관 설계 및 제작, 엔진시험, 유도제어, 자세제어 분야의 기술력을 차근차근 쌓아 나갔다. 2002년 8월부터 2013년 4월까지 11년간 국내 연구진은 100㎏급 소형 인공위성을 지구 저궤도에 투입할 수 있는 대한민국 최초 우주발사체 ‘나로호’ 개발에 매달렸다. 11년간 총 5025억원의 예산이 투입됐다. 나로호는 당초 미국과의 기술협력을 통해 개발하려 했지만 미국 측이 전략물자통제 등의 이유로 기술 이전에 난색을 표했다. 정부는 또 다른 우주 선진국을 찾았고 러시아와 국제협력 방식으로 개발을 추진했다. 러시아가 발사체 핵심인 1단 로켓과 관련 장비의 설계와 개발을 담당하고 한국은 2단 고체모터 개발과 나로우주센터 구축을 총괄했다. 이 때문에 초기에는 돈으로 산 한국 첫 우주발사체라는 비난까지 받았지만 결국 한국 발사체 기술 자립의 디딤돌을 놓았다는 평가를 받는다. 나로호는 2009년 8월 25일 1차 발사에서 이륙 216초 후 페어링 한쪽이 분리되지 않아 실패했고, 이듬해인 2010년 6월 10일 2차 발사에서는 이륙 후 137.7초쯤 폭발했다. 2013년 1월 30일 3차 발사에서 100㎏ 소형 과학위성을 지구 저궤도에 올리는 데 성공했다.

“최종 임무는 실패한 것이 맞지만 기술적으로는 성공에 가까웠다” 한국형 발사체 ‘누리호’(KSLV-II)가 1차 발사에서 이루지 못한 ‘완벽한 성공’에 내년에 재도전한다. 과학기술정보통신부와 항공우주연구원은 1차 발사 때 미흡했던 부분을 보완해 내년 5월 2차 발사를 준비할 계획이다. 21일 임혜숙 과학기술정보통신부 장관은 전남 고흥군 나로우주센터에서 “항공우주연구원(항우연)과 외부 연구진이 참여하는 발사조사위원회를 즉시 구성해 3단 엔진의 조기 종료 원인을 규명하고 2차 발사를 추진할 것”이라고 밝혔다. 위성모사체(더미 위성)를 탑재하고 발사된 누리호는 고도 700㎞까지는 솟아올랐지만, 탑재체의 속도가 초당 7.5㎞의 목표에는 미달해 이를 궤도에 안착시키지는 못했다. 항우연 분석 결과 누리호는 이륙 후 1단 분리, 페어링(덮개) 분리, 2단 분리 등은 정상적으로 수행됐다. 하지만 3단에 장착된 7ｔ급 액체 엔진이 521초간 연소해야 하는데, 475초에 조기 종료된 것으로 분석됐다. 과기정통부와 항우연 모두 이 연소 시간을 늘리는 것은 어렵지 않을 것으로 내다봤다. 임 장관은 “1단과 2단의 분리, 점화, 2단과 3단의 분리, 점화, 페어링 분리 등 굉장히 어려운 기술들은 잘 진행됐는데 마지막에 충분한 속도를 이루지 못했다”며 “내년 5월에는 부족한 부분을 보완하면 성공할 수 있지 않을까 생각한다”고 말했다.“700㎞보다 더 올라가는 게 중요한 것이 아니라 목표 궤도에서 속도 얻는 게 중요” 이상률 항우연 원장은 “(1단부에 있던) 75ｔ급 엔진이 올해 3월 종합연소시험처럼 실제 비행에서도 작동할 수 있을지를 가장 우려했는데 그 부분은 아주 완벽히 잘 됐다”며 “(3단에 실린 7t 액체엔진의) 연소시간이 짧았던 부분은 이른 시간에 원인을 찾고 대책을 수립할 수 있을 것”이라고 말했다. 이 원장은 “700㎞보다 더 올라가는 게 중요한 것이 아니라 목표 궤도에서 궤도 속도를 얻는 게 중요하다”고 덧붙였다. 권현준 과기정통부 거대공공연구정책관은 “이번 발사는 첫 번째 ‘비행시험’이고 내년 5월이 두 번째 시험이 될 것이다. 지금은 개발의 과정에 있는 상황”이라며 “개발에 가는 과정을 성공 또는 실패라고 규정하기 어렵다”고 강조했다.고정환 항우연 한국형발사체개발본부장은 “목표 궤도에 들어가게 하는 유도 알고리즘도 우리가 원한 대로 이뤄진 것을 비행 중에 확인했다. 그만큼 너무 아쉬운 결과”라며 “3단에서 연소 종료가 조금 일찍 일어난 부분은 어렵지 않게 원인을 찾을 수 있을 것”이라고 말했다. 비록 최종 궤도 안착에는 실패했지만, 나로호 발사 때와 달리 페어링 분리까지 성공적으로 이뤄낸 것을 의미 있게 평가했다. 이날 발사 업무를 맡은 연구원들과 행정 지원부서 소속 직원들이 대부분 전남 고흥 나로우주센터로 내려갔지만, 다른 부서 소속 직원들은 대전에서 업무를 하면서도 종일 TV 화면에서 눈을 떼지 못했다. 코로나19 사태로 예년처럼 대강당에서 함께 모여 발사 장면을 지켜보지 못했지만, 헤드셋을 준비하고 각자 PC를 켠 직원이 숨을 죽인 채 생중계 장면을 지켜봤다. 전문가들 “로켓 클러스터링·점화·페어링 분리 성공, 의미 있게 평가” 김대관 항우연 달탐사사업단장은 “달 탐사선 환경시험 중이어서 연구를 하면서 발사 장면을 지켜봤다”며 “부서는 다르지만, 발사 담당 연구원들이 그동안 얼마나 노력해 왔는지 아니까…다들 저처럼 가슴이 뻐근해졌을 것”이라고 전했다. 그는 “2030년을 목표로 우리 팀에서 달 탐사선 발사를 준비하고 있고, 자체 발사체를 이용해 달 탐사뿐만 아니라 달 착륙까지도 계획하고 있다”며 “한국형 발사체에 탑재된 한국형 인공위성으로 심우주 공간에 진입하는 연구를 이어갈 것”이라고 다짐했다.전문가들은 이날 누리호 로켓 1·2·3단의 정상 분리를 주목했다. 방효충 KAIST 항공우주공학과 교수는 “1단 클러스터링, 2단 75t 액체엔진 점화, 3단 페어링 분리까지 모든 것이 계획했던 대로 완벽하게 된 것만 해도 대단한 것”이라며 “지금까지도 큰 성공이라 볼 수 있다”고 설명했다. 방 교수는 “성공 확률이 매우 낮을 것으로 보고 조마조마하게 지켜봤는데, 발사체 운용을 담당하는 시퀀스는 검증이 됐고 기술적인 완성도를 입증했다고 본다”며 “우주 강국으로 진입하는 계기가 될 것”이라고 말했다.한편 2차 발사 예정일은 내년 5월 19일이다. 발사가 연기됐을 때를 대비한 2차 발사 예비 기간은 1차 발사와 마찬가지로 2차 발사 예정일 이후 1주일간(5월 20일∼5월 26일)이다. 1차 발사에는 1.5ｔ 더미 위성이 탑재됐지만, 2차 발사에는 0.2ｔ 성능 검증 위성과 1.3ｔ 더미 위성이 탑재된다.

순수 국내 기술로 설계·제작된 한국형 발사체 누리호(KSLV-II)가 21일 오후 전남 고흥군 봉래면 나로우주센터에서 발사되고 있다. 2010년 3월 개발사업이 시작된 누리호는 1.5t급 실용위성을 지구 저궤도(600∼800km)에 투입하기 위해 제작됐다. 이날 발사에서 과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국항공우주연구원(항우연)은 누리호의 3단에 1.5t 모사체 위성(더미 위성)을 탑재했다. 2021.10.21 연합뉴스

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 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.

한국형발사체 ‘누리호’가 오는 10월 21일 드디어 ‘하늘문’을 열고 우주로 향한다. 과학기술정보통신부는 12일 ‘제20회 국가우주위원회’를 열고 ‘한국형발사체 발사허가 심사결과’를 논의해 오는 10월 21일 1차 발사, 2022년 5월 19일 2차 발사를 허가했다고 밝혔다. 우주발사체를 쏘아 올리기 위해서는 우주개발진흥법과 우주발사체의 발사허가 심사방법 및 기준에 근거해 국가우주위원회 심의를 거쳐 과기부 장관의 허가를 받아야 한다. 누리호 개발과 발사를 맡고 있는 한국항공우주연구원이 지난 3월 발사계획서 및 발사허가신청서를 제출했고 발사허가심의위원회는 3개월 동안 누리호 발사의 세부 내용과 발사안전관리 체계 등을 심사했다. 국가우주위원회는 그 결과에 근거해 발사를 승인, 확정했다. 항우연이 신청한 누리호 1차 발사 예정일은 10월 21일이며 기상조건이나 준비상황에 따라 발사일정을 조정할 수 있는 예비기간은 10월 22일부터 28일까지이다. 정확한 발사날짜는 극저온 환경에서 누리호 구성품과 시스템이 정상작동하는지 확인하기 위해 영하 183도의 산화재를 충전하고 빼내는 ‘발사 전 비연소 종합시험’(WDR)을 진행한 뒤 결과를 분석해 9월 말 확정한다. 또 2차 발사는 2022년 5월 19일, 발사예비기간은 5월 20일부터 26일까지이다. 보통 발사 예정일은 발사장인 전남 고흥 나로우주센터에 태풍이 영향을 미치지 못하는 봄이나 가을, 겨울에 잡히는 경우가 많다. 또 발사체에 위성을 싣게 될 경우는 위성이 궤도에 진입한 뒤 에너지원인 태양을 정면으로 바라볼 수 있도록 해야 한다. 나로우주센터 위치상 위성이 태양을 마주보기 위해서는 오후 늦게 발사되는 경우가 많다. 또 우주에 떠다니는 우주물체와 충돌을 피하기 위해 우주물체들 비행 데이터를 계산해 충돌 회피 시간대에 발사해야 한다.날씨도 중요한 발사고려 요소이다. 누리호를 비롯한 우주발사체는 수십만 개의 부품으로 구성돼 있기 때문에 발사예정일발사궤적 20㎞ 반경 내에 낙뢰가 발생하지 않아야 않다. 발사 당일 평균 지상풍속이 초속 15m, 순간 최대풍속이 초속 21m 이상이면 발사 명령이 내려지지 않고 지상 30㎞ 고도 이내의 풍속이 초속 100m 이상인 경우는 발사궤적에 영향을 주기도 한다. 이런 이유 때문에 최종 발사일은 발사장 주변 일기예보가 나오는 1개월 전, 7일 전에 결정되는데 기상조건에 문제가 없는 경우 이번 승인날짜에 발사가 가능하다. 한국형발사체 누리호는 1.5t급 실용위성을 지구 저궤도(600~800㎞)에 올릴 수 있는 우주발사체이다. 10월 1차 발사에서는 1.5t 무게의 위성모사체를 실어 발사하고 내년 5월 2차 발사에서는 1.3t의 위성모사체와 0.2t 무게의 성능검증 위성을 실어 발사한다. 국가우주위원회는 누리호 개발 점검결과와 발사준비 현황을 보고받고 한국형발사체 개발이 이상없이 수행되고 있음도 확인했다. 75t 액체엔진 4기를 묶는 1단 클러스터링 엔진과 75t 엔진 1기로 구성된 2단, 7t 엔진 1기로 구성된 3단 등이 모두 개발완료됐고 성능검증도 모두 성공했으며 10월 발사를 위한 비행모델(FM) 조립이 최종완료단계에 있는 것이 확인됐다. 한편 이날 열린 국가우주위원회는 과기부 장관이 위원장으로 주재하는 마지막 회의이다. 개정된 우주개발진흥법에 따라 올해 11월부터는 국무총리가 위원장을 맡게된다.

달 탐사 사업에 참여한 한국항공우주연구원(항우연) 연구원들이 밀린 연구수당을 받을 수 있게됐다. 16일 법조계에 따르면 대전지방법원 민사18 단독(조영범 부장판사)은 최근 연구원들이 항우연을 상대로 낸 임금 청구 소송에서 “항우연은 달탐사사업단 소속 연구원 16명에게 2019년 1∼5월 사이 지급되지 않은 수당 1억 304만 5160원을 지급하라”며 원고 전부 승소 판결을 내렸다. 재판부는 “항우연은 이 기간 연구가 중단됐다며 간접비, 연구비, 연구수당 등 5개월분을 지급하지 않았다”며 “하지만 연구원들은 2016년 1월 1일부터 달 탐사 1단계 개발사업에 필요한 기술 검증과 핵심 기술 확보를 위한 연구개발 업무를 2019년 12월까지 수행해왔으며, 그때까지 이 사업은 공식적으로 중단된 바 없다”며 판결 이유를 설명했다. 이어 “항우연이 지급하는 연구수당은 2017년과 2018년에도 지속해서 지급돼온 만큼 정기적·일률적으로 지급되는 근로의 대가, 즉 임금으로 보는 것이 타당하다”며 “연구수당은 연구과제 기여도 등을 평가해 지급해야 하는데 이 기간 평가 등급이 없는 만큼 중간인 B등급을 기준으로 계산해야 한다”고 적시했다. 수당 미지급과 관련해 항우연은 2019년 6월 달 탐사 개발사업 추진위원회가 2019년 1∼5월 달 탐사 연구 활동이 중단됐다고 결정함에 따라 이 기간 연구원들의 인센티브(연구수당)를 지급할 수 없었다고 주장했다. 이번 소송을 맡은 최종연 변호사는 “연구수당은 인건비의 20% 범위에서 계상돼 왔고, 설사 최하위 평가 등급을 받더라도 지급 대상에서 제외되지는 않는다”며 “연구수당은 인건비에 연동돼 고정적으로 지급돼 임금으로 볼 수 있는 만큼 연구수당을 임의로 미계상·삭감할 법률적 근거가 없다”고 설명했다. 이어 “이번 사건은 연구수당을 임금으로 인정한 최초의 판결”이라며 “주관 연구기관이 일방적으로 인건비와 연구 수당을 삭감할 권한이 없다는 결론을 내린 것으로, 국책 연구사업을 수행하는 연구원들의 임금과 연구수당 지급 보호에 기여할 것”이라고 의의를 밝혔다. 달 탐사 사업은 시험용 달 궤도선을 개발하고 이 궤도선을 1년간 운용하며 달 탐사에 필요한 기술을 검증하기 위해 시작됐다. 달 궤도선은 내년 8월 발사될 예정이다. 대전 이천열 기자 sky@seoul.co.kr

상공 100㎞서 2030년 착륙 장소 탐색세계 첫 편광지도 제작… 풍화 작용 연구얼음 있을 극지방 찍어 유인 탐사 대비 우주인터넷 통한 파일 전송 검증 시험2030년 한국의 달 착륙선 발사에 앞서 내년 8월 달 궤도선이 띄워져 착륙장소 탐색과 달기지 건설자원, 우주인터넷 기술 등 정찰임무를 수행하게 된다. 1일 과학기술정보통신부는 이 같은 내용이 포함된 한국형 달 궤도선(KPLO)의 과학임무 운영계획을 처음 공개했다. 한국형 달 궤도선은 지구 궤도를 도는 위성처럼 특정 달 궤도를 돌면서 달 표면을 탐색하는 일종의 ‘달 위성’이다. 내년 한국형 달 궤도선 발사에 성공하면 미국, 러시아(구 소련), 일본, 인도, 유럽, 중국에 이어 7번째로 달 탐사 국가로 이름을 올리게 된다. 달 상공 100㎞ 궤도에 안착하게 되면 2023년 1월부터 12월까지 1년 간 다양한 탐사임무를 수행하게 된다.일반적으로 달 궤도선은 지구를 도는 위성과는 달리 임무수행 기간이 지나면 연료고갈과 중력으로 점점 달 표면으로 끌려가 파괴된다. 2009년 발사된 미국의 엘알오(LRO) 궤도선이 연료소모를 최소한으로 하는 ‘동결궤도’에 진입해 유일하게 아직까지 돌고 있다. 한국형 달 궤도선에는 국내 대학과 정부출연연구기관에서 개발한 5종과 미국 항공우주국(NASA)에서 개발하는 탑재체 1기가 실린다. 이 장비들의 핵심 목표는 달에서 자원과 물을 찾는 것이다. 가장 중요한 임무를 수행할 장비는 한국항공우주연구원에서 개발중인 고해상도카메라인 ‘루티’다. 루티는 최대 해상도 5m, 위치오차 225m 이하로 달 표면을 관측해 한국의 달착륙선 착륙 후보지를 탐색한다. 항우연은 2019년 국내 연구자들을 대상으로 착륙 후보지 49곳을 골라냈다. 루티는 49곳 중 44곳을 관측해 착륙 가능성을 면밀히 살펴볼 수 있는 자료를 제공한다. 천문연구원에서 개발하는 광시야편광카메라 ‘폴캠’은 특정 방향으로 진동하는 빛인 편광을 이용해 100m급 해상도로 촬영할 예정이다. 세계 최초로 제작되는 달 표면 편광지도는 미소운석 충돌이나 태양풍, 고에너지 우주선 등에 의한 우주풍화를 연구하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 특히 티타늄 지도는 지질연구와 자원탐사에 기여할 것으로 연구원은 보고 있다. 나사에서 개발하는 ‘쉐도우캠’은 햇빛이 들지 않는 달의 어두운 부분, 특히 얼음이 있을 것으로 추정되는 달의 극지방을 고해상도로 촬영하는 임무를 맡는다. 이는 나사의 유인 달탐사 프로젝트인 ‘아르테미스’에서 유인 착륙에 적합한 후보지를 찾는 것이다. 지질자원연구원의 감마선분광기는 달의 지질과 자원 연구를 위해 달 표면의 감마선 측정자료를 수집해 5종 이상의 달 원소지도 작성에 활용된다. 청정에너지원으로 알려진 헬륨-3와 물, 산소는 물론 달기지 건설에서 쓰일 수 있는 건설자원을 탐색하기 위한 목적이다. 이 밖에도 전자통신연구원(ETRI)의 우주인터넷 검증기는 지구와 달 궤도선 간 우주인터넷 통신기술을 검증하고 파일이나 메시지를 전송하는 시험을 하고, 경희대의 자기장 측정기는 자기 이상지역과 달 우주환경 연구에 활용된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

기체 이상으로 발사가 연기됐던 차세대 중형위성 1호가 22일 발사 성공함으로써 국내에서도 민간 위성개발 시대가 열리게 됐다. 한국항공우주연구원은 한국 차세대 중형위성 1호를 포함한 18개국 38기의 위성을 실은 러시아 우주발사체(로켓) ‘소유즈-2.1a’호가 중앙아시아 카자흐스탄 바이코누르 우주기지에서 현지시간 22일 오전 11시 7분에 발사성공했다고 밝혔다. 차세대 중형위성 1호는 위성 개발비용과 기간을 획기적으로 단축한다는 목표로 개발한 한국형 플랫 포홈 위성이다. 복잡한 설계변경 없이 비교적 손쉽게 복제가 가능하고, 최소 변경으로 양산이 가능한 500㎏급인 중형 위성 플랫폼을 만들었다. 1호기를 모델로 해서 공장에서 찍어내듯 위성을 생산해 낼 수 있게 된다는 말이다. 1호는 항우연 주도로 국내 산업체가 참여하는 방식으로 개발됐지만 기술이전을 통해 2호기부터 3호기 우주과학 및 기술검증용 위성, 4호기 광역농립상황 관측용 위성, 5호 수자원관측용 위성은 모두 민간 주도로 개발된다. 차세대 중형위성 1호는 고도 497.8㎞ 태양동기궤도를 돌면서 흑백 0.5m, 컬러 2.0m 급 해상도의 광학카메라로 정밀지상관측을 하게 된다. 중형위성 1호에 장착된 카메라는 지상에 있는 가로, 세로 각각 0.5~2.0m 크기의 물체를 선명하게 구별해 낼 수 있는 수준이다. 중형위성 1호와 같은 태양동기궤도 위성은 태양의 이동과 일치하는 궤도를 따라 움직이는 위성이다.차세대 중형위성은 향후 4년 동안 지상관측, 농작물 작황조사, 도시계획 및 지도제작 같은 국토자원관리, 태풍, 폭설, 홍수, 산불피해관측 등 재해재난 대응, 국가공간정보서비스 활성화 등 임무를 수행한다. 항우연 관계자는 “ 정부 주도의 위성 설계, 제작기술을 민간으로 본격 이전해 국내 산업계가 차세대 중형위성을 총괄 개발하는 등 위성 산업 생태계 조성과 위성수출까지 이끌어 나갈 수 있도록 하는 기반을 마련했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오는 10월 발사 예정인 한국형 발사체 ‘누리호’ 핵심인 엔진 개발이 사실상 막바지에 이르렀다. 한국항공우주연구원은 25일 전남 고흥 나로우주센터에서 누리호 300t급 추력의 1단 엔진에 대한 2차 연소시험이 성공했다고 밝혔다. 누리호 개발에서 1단 엔진은 가장 핵심적이면서 기술 확보가 쉽지 않은 부분으로 꼽혀 왔다. 항우연 측은 이번 연소시험 성공으로 엔진 개발은 사실상 완료 단계이며 발사체 개발 전체로는 7부 능선을 넘었다고 자체 평가를 했다. 지난 1월 28일 30초 연소를 목표로 한 1차 연소시험 이후 이번 2차 연소시험에서는 연소시간을 101초로 늘려 성공한 것이다. 이날 연소시험은 실제 발사 때와 동일한 자동발사 소프트웨어 명령에 따라 1단 추진제 탱크에서 연료와 산화제가 정상 공급되는지와 연소되는 동안 추진기관의 성능과 내구성을 확인하기 위한 것이다. 누리호는 3단으로 구성된 우주발사체(로켓)로 맨 아래쪽인 1단은 75t 엔진 4기가 클러스터링된 300t급 엔진, 중간 2단은 75t 엔진 1기, 제일 윗부분인 3단은 7t 엔진 1기로 이뤄져 있다. 특히 1단은 75t급 액체엔진 4기가 하나의 엔진처럼 묶여 있기 때문에 동시에 점화돼야 하며 불꽃을 내뿜을 때 서로 간섭이나 영향이 발생하지 않도록 엔진이 균형을 유지하면서 균일한 성능을 내는 것이 중요하다. 연소시험은 3회에 걸쳐 진행되는데 지난 1월 30초 연소, 이번 101초 연소시험 성공에 따라 3월 말에 130초 최종 연소시험까지 성공하면 1단 엔진 개발이 완료된다. 연소시간을 늘려 가면서 시험하는 이유는 실제 로켓이 발사됐을 때 엔진이 안정적으로 작동할 수 있는가를 확인하기 위한 것이다. 오는 10월 누리호 발사 시 1단 엔진 예상 연소시간은 약 127초 전후이며 고도 57.8㎞까지 로켓을 밀어올린 뒤 분리된다. 항우연은 3월 최종 연소시험이 끝나면 실제 발사에 사용될 비행모델 제작에 착수하게 된다. 1.5t급 실용위성을 지구 저궤도(600~800㎞)에 올리기 위해 개발되는 누리호는 오는 10월 위성모사체를 싣고 1차 발사되고 내년 5월에는 200㎏짜리 성능검증 위성을 싣고 2차 발사된다. 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