누리호 2차 발사일 6월15일 확정...더미위성 아닌 성능검증위성·큐브위성 4기 탑재

과학·우주 / 류수근 기자 / 2022-05-25 20:10:10
25일 나로우주센터서 ‘발사관리위원회’ 개최 발사일 최종 확정
발사예비일은 6월 16일~23일 설정...발사시각은 당일 결정
3단부 강화 1차 발사 문제 보완...성공기준은 궤도 안착과 위성 교신
성공하면 독자적 우주 수송 능력 지닌 ‘7대 우주강국’으로 우뚝

1차 발사에서 ‘절반의 성공’을 거뒀던 한국형발사체 누리호(KSLV-Ⅱ)가 기술적 개선 조치를 마치고 약 8개월만인 다음달 15일 온전한 성공을 위해 다시 하늘로 솟구친다.

과학기술정보통신부는 25일 나로우주센터에서 ‘누리호 발사관리위원회’를 열고 누리호 2차 발사를 위한 기술적 준비상황과 최적의 발사 여건 등을 종합적으로 검토한 결과, 6월 15일을 발사예정일로 확정했다고 밝혔다.
 

▲ 누리호 1차 발사 당시 모습. [과학기술정보통신부 유튜브 캡처]

발사관리위원회(위원장 제1차관)는 누리호 발사와 관련한 주요 의사결정을 담당하는 위원회로서, 과기정통부와 한국항공우주연구원의 주요 관계자들로 구성되어 있다.

현재 누리호는 1차 발사 결과에 따른 기술적 개선 조치를 마치고 1단과 2단의 단간 조립을 완료했으며, 1‧2단 내부에 추진기관 부품을 구동하기 위한 화약 장치를 장착하면서 3단에 성능검증위성을 탑재하기 위한 사전 준비 작업을 하고 있다.

지난 19일에는 안전하고 성공적인 누리호 발사를 위해, 2차 발사과정에 일어날 수 있는 여러 비상상황을 철저히 대비하고 공공안전을 확보하기 위한 발사안전통제 최종 점검 종합훈련을 진행했다.

이 종합 훈련에는 정부·군·경·지자체 등 11개 기관이 참여했으며, 발사 당일과 동일한 조건에서 테러발생, 미승인 드론 침투, 미상선박 침입, 기름유출 등의 상황을 가정해 훈련·점검함으로써 유관기관의 상황별 대응능력을 높였다.
 

누리호는 1차 발사에서 주요 발사 단계를 모두 이행하고 발사체 핵심 기술력의 확보를 확인하는 성과를 거뒀으나 3단부 엔진 연소 시간이 계획보다 46초 모자란 475초에 조기 종료되는 바람에 지구 저궤도에 안착할 수 있는 충분한 속도(초당 7.5㎞)를 얻지 못해 목표 궤도에 모사체 위성을 올리지 못하고 ‘절반의 성공’에 그쳤다.
 

▲ 3단 산화제탱크 형상(왼쪽)과 3단 산화제탱크 실물. [과학기술정통부 제공]


이번 발사되는 누리호는 지난해 10월 1차 발사 때 발생한 3단부 엔진의 조기 연소 문제가 재발하지 않도록, 3단부 산화제 탱크 안에 있는 헬륨탱크 고정 지지부와 산화제 탱크가 강화됐다. 헬륨탱크 하부지지부의 고정장치가 강화되도록 설계를 변경하고, 맨홀덮개는 두께 등을 보강해 누리호가 비행 중 변화하는 환경에서도 안정적으로 비행할 수 있도록 했다. 
 

▲ 누리호 발사조사위원회가 지난해 12월 30일 발표한 1차 발사 실패 최종 조사결과 3단 산화제탱크 압력 저하 및 엔진 조기 종료 원인 규명 시간대별 현상 개요. [과학기술정통부 제공].


이번 2차 발사에서 성공하면 우리나라는 러시아, 미국, 유럽, 중국, 일본, 인도에 이어 독자적으로 실용위성을 궤도에 올릴 능력을 갖춘 ‘7대 우주강국’에 합류하게 된다.

 

과기정통부는 2차 발사를 위한 준비현황과 향후 발사까지 최종 준비 작업, 발사 조건(기상, 우주환경, 우주물체 충돌가능성) 등에 대해 면밀히 검토해 6월 15일을 발사예정일로 정했다고 밝혔다.

발사예비일은 기상 등에 의한 일정 변경 가능성을 고려해 6월 16일부터 6월 23일로 설정했다. 정확한 발사시각은 발사 당일 2차례 열리는 발사관리위원회에서 결정한다. 시간대는 지난 1차 발사(2021년 10월 21일 오후 5시)와 비슷하게 오후 3∼7시 사이가 될 것으로 예상된다.

누리호 계획의 정식 명칭은 나로호(KSLV-I)의 후속격인 한국형 발사체 개발사업(KSLV-Ⅱ)으로, 1.5t급 실용위성을 지구 저궤도에 투입시킬 수 있는 발사체를 개발하는 게 목적이다. 지난 2010년부터 시작됐으며 설계, 제작, 시험 등 모든 과정이 국내 기술로 개발됐다.

2018년에는 ‘누리호의 심장’이라고도 불리는 75t급 액체 엔진을 한국항공우주연구원(항우연)이 개발해 발사에 성공하며 전세계에서 7번째로 75t급 이상의 중대형 액체로켓엔진 기술을 확보했다.
 

▲ 지난해 10월 21일 한국형 발사체 누리호 1차 발사 순간. [과학기술정보통신부 유튜브 캡처]

총 3단으로 이뤄진 누리호는 아파트 17층 정도의 높이(47.2m)에 전체 중량이 약 200t에 달한다.

1단부는 대기권을 돌파하기 위해 연소되고 2단부는 우주 공간으로 위성을 밀어올리는 역할을 한다. 이후 3단 로켓이 600∼800㎞ 상공 지구 저궤도에 위성을 진입시킨다.

2차 발사 누리호에는 1차 발사 때와 달리 우주 환경에서 주어진 임무를 수행할 실제 위성이 탑재된다.1차 발사 때는 실제 기능은 없는 1.5t짜리 모사체 위성(더미 위성)만 실렸지만, 2차 발사에선 180㎏의 성능검증위성과 4기의 큐브위성(기능이 간단한 초소형 위성)이 탑재된다.

누리호에 실려 하늘로 날아오를 성능검증위성은 이달 16일 나로우주센터로 입고돼 누리호에 장착되기 전 최종 점검을 실시하고 있으며, 6월초까지 누리호 3단부에 장착될 예정이다.
 
▲ 성능검증위성 개요. [과학기술정보통신부 제공]

성능검증위성은 누리호의 발사성능을 검증하고, 국내에서 개발된 3종의 우주 핵심 기술 부품(발열전지, 제어모멘트자이로, S-Band 안테나)이 실제 우주 환경에서 제대로 작동하는지를 확인하게 된다.

큐브 위성은 우주전문인력 양성 프로그램의 일환으로 조선대, 서울대, 연세대, 한국과학기술원(KAIST)에서 하나씩 총 4기를 개발했다. 각 대학에서 점검을 마친 큐브위성은 24일 누리호에 장착됐다.

▲ 큐브 위성 4기 개요. [과학기술정보통신부 제공]

큐브 위성은 성능검증위성이 궤도에 자리 잡으면 이틀 간격으로 하나씩 분리돼 600∼800㎞ 사이의 태양동기궤도에서 주어진 임무를 수행할 예정이다.

현재 누리호의 조립 작업은 눕힌 상태에서 진행되고 있으며, 발사일 전날에 발사대로 옮겨진 후 하늘을 향해 우뚝 서는 기립 작업이 이뤄진다.

과기정통부 오태석 제1차관은 “누리호 1차 발사 이후 누리호의 개선 사항을 도출하고 기술적으로 보완하는데 국내 연구진과 산업체 관계자들이 전력을 다해왔다”면서 “이번에는 누리호에 성능검증위성을 탑재해 우리 위성을 처음으로 독자 발사하게 되므로 정부도 마지막까지 최선을 다해 지원하겠다”고 밝혔다.

 

[메가경제=류수근 기자]

 

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