힘차게 날아오른 누리호...우리 기술로 이룬 우주강국의 꿈 [뉴스페이스 시대]

설계·조립·발사까지 한국형발사체

실용위성 8기 궤도 안착·교신 성공

도전 35년만에 우주강국 반열 합류

2027년까지 3차례 추가 발사 계획

민간 참여 확대로 선순환 체계 구축

25일 오후 전남 고흥군 영남면 우주발사전망대에서 시민들이 실용위성을 싣고 우주로 향하는 누리호(KSLV-Ⅱ)를 지켜보고 있다. 이번 누리호 3차 발사는 차세대소형위성 2호 1기와 큐브위성 7기 등 본격적으로 실용급 위성을 탑재해 발사하는 첫 사례다. [연합]

“누리호 3차 발사가 국민들의 성원 속에서 성공했습니다. 발사 서비스는 물론 다양 위성 운영과 우주 탐사까지 우리의 가능성을 다시 한번 확인하는 계기가 됐습니다.”(이종호 과학기술정보통신부 장관)

대한민국이 본격적인 우주강국 도약을 위한 신호탄을 쏘아올렸다. 누리호는 통신 이상 문제라는 악재를 단 하루만에 극복하고 실용위성을 550㎞ 고도에 올려놓으면서 발사에 성공했다. 3차 발사에 성공하면서 우리나라는 발사체와 위성을 자력으로 우주로 보낼 수 있는 ‘스페이스 클럽’에 11번째로 이름을 올리게 됐다. 1988년 우주개발에 처음 도전장을 던진지 약 35년만에 전 세계가 인정하는 진정한 우주강국 반열에 합류하게 된 것이다.

▶차세대 소형위성 2호 등 8기 위성 분리 성공=“카운트다운 5, 4, 3, 2, 1 발사.” 25일 오후 6시 24분 전남 고흥 나로우주센터에서 누리호는 1단 엔진 추력이 300톤에 도달, 지상고정장치가 해제되면서 씨뻘건 화염을 내뿜으며 힘차게 이륙했다. 발사 2분 5초 후 고도 64.5㎞에서 1단 로켓, 3분 54초 후 고도 204㎞에서 페어링(위성덮개), 4분 33초 후 고도 258㎞에서 2단 로켓이 각각 분리됐다.

13분 3초 뒤 고도 550㎞에 도달, 카이스트(KAIST)가 개발한 차세대 소형위성 2호가 분리됐다. 이후 20초 간격으로 천문연의 도요샛 위성 4기와 국내 기업들이 개발한 위성 3기가 차례로 분리에 성공했다. 위성을 모두 분리한 누리호는 약 18분 58초의 비행을 마쳤다.

누리호가 비행을 종료한 뒤, 항우연은 발사체 비행 정보를 담고 있는 누리호 원격수신정보(텔레메트리)를 초기 분석한 결과, 누리호가 목표 궤도에 투입돼 차세대소형위성 2호를 성공적으로 분리·안착했다고 설명했다.

이어 부탑재위성인 큐브위성 6기의 경우 정상적으로 사출이 진행된 것도 확인했다. 다만 도요샛 4기 중 1기의 경우 사출 여부 확인은 시간이 소요될 예정이다.

누리호는 발사 후 정해진 비행시퀀스에 따라 비행 과정이 모두 정상적으로 진행됐다. 누리호 1, 2, 3단 엔진 모두 정상적으로 연소되고, 페어링도 정상적으로 분리되어 누리호에 탑재된 차세대소형위성 2호와 큐브위성 사출 과정까지 모두 마무리됐다.

이종호 과기정통부 장관은 “정부는 앞으로 2027년까지 누리호를 3차례 반복 발사함과 동시에 누리호보다 성능이 향상된 차세대발사체 개발을 추진하여 국제적인 경쟁력을 확보해나갈 것”이라며 “기업과 연구기관들이 새로운 비즈니스 모델을 펼쳐나갈 수 있도록 기반을 마련해 나가겠다”고 말했다.

누리호에 탑재된 카메라 영상 [연합]

▶2027년까지 3차례 추가발사 민간이전 속도=누리호 3차 발사는 시험비행 성격의 1, 2차 발사와 달리 실용급 위성을 우주 궤도 투입에 성공, 본격적인 위성 발사 서비스 시대를 열게 됐다.

누리호는 엔진 설계 제작, 발사체 조립, 발사 운용체계 등 모두 우리 기술로 개발한 한국형 우주발사체다. 누리호는 3단형 발사체로 1단은 75톤급 액체엔진 4기를 묶어 300톤급 엔진으로 구성됐다. 2단은 75톤급 액체엔진 1기, 3단은 7톤급 액체엔진 1기로 구성된다. 총 길이는 아파트 15층 높이에 맞먹는 47.2ｍ에 이르고 최대 직경은 3.5ｍ, 총중량은 200톤이나 된다. 누리호 개발에 지난 2010년부터 12년 동안 총 1조 9572억원의 예산이 투입됐다.

발사체는 국가간 기술이전이 엄격하게 금지돼 있다. 미사일기술통제에 따라 기술이전이 막혀 있어, 독자개발이 필수적이다.

지난 2011년 러시아 기술로 함께 개발한 나로호와 달리 누리호 개발에는 한화, 한국항공우주산업을 필두로 300여개 국내기업이 참여했다. 과기정통부는 누리호 개발 초기 설계단계부터 민간 산업체의 역량을 강화하기 위한 기술이전에 힘써왔다. 실제 누리호 개발 전체 사업비 1조 9572억원의 80%인 1조 5000억원이 참여 기업에 쓰였다.

과기정통부는 누리호 신뢰성과 안정성 확보를 위해 오는 2027년까지 3차례 추가 반복발사에 나설 계획이다.

누리호 3차 발사는 한국형발사체 고도화사업의 일환으로, 누리호 총조립 절차에 체계종합기업인 한화에어로스페이스가 참여해 항우연으로부터 기술과 노하우를 전수받게 된다. 국내에서 독자개발 한 우주발사체의 핵심 기술을 민간으로 이전하는 첫 단추를 끼게 되는 것이다.

특히 오는 2031년까지 9년 간 1조 9330억원을 투입해 누리호를 뛰어넘는 차세대발사체 개발에도 착수했다.

차세대 발사체는 액체산소-케로신 기반 2단형 발사체로 개발된다. 1단 엔진은 100톤급 다단연소사이클 방식 액체엔진 5기가 클러스터링 되고, 재점화, 추력조절 등 재사용발사체 기반기술이 적용되며, 2단 엔진은 10톤급 다단연소사기클 방식 액체엔진 2기로 구성되고 다회점화, 추력조절 등의 기술이 적용된다. 오는 2033년 달 착륙선과 2045년 화성탐사선에 차세대발사체가 활용될 전망이다.

방효충 KAIST 항공우주공학과 교수는 “누리호 발사 성공은 국내에서도 민간주도 뉴스페이스 시대 개막을 위한 시금석 역할을 할 것으로 기대된다”며 “당분간 정부가 역할을 하면서 새로운 기술개발을 통해 기회를 늘린다면 민간의 참여가 확대되고 선순환할 수 있는 생태계를 구축할 수 있을 것”이라고 말했다. 구본혁 기자

nbgkoo@heraldcorp.com

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