▲ 한국형 발사체 누리호(KSLV-ll)가 21일 전남 고흥군 나로우주센터 제2발사대에서 화염을 내뿜으며 힘차게 날아오르고 있다. (사진=한국항공우주연구원 제공)

 

▲ 21일 오후 5시 전남 고흥 나로우주센터에서 발사된 누리호

 

 문 대통령“발사체를 우주 700km 고도까지 올려 보낸 것만으로도 대단”

 

대한민국이 국산 로켓(발사체) 누리호 개발을 통해 우주 강국을 향한 신호탄을 쏘아 올렸다.마지막 단계인 더미위성을 궤도에 안착시키지는 못했지만 엔진을 포함한 대부분의 기술을 독자적으로 개발해 우주 상공  700㎞까지 도달시키면서 99% 성공을 보여 주었기 때문이다..

 

이처럼 대한민국은 할 수 있다는 막강 존재감을 보여준 누리호 발사가 끝난 21일 오후 6시 10분쯤 문재인 대통령은 누리호 발사 결과와 관련 대국민 메시지를 발표했다.

 

문 대통령은 “아쉽게도 목표에 완벽하게 도달하진 못했지만 충분한 성과를 얻었다”라며 “이륙, 단 분리, 페이링 분리가 차질없이 이뤄졌다. 완전히 독자적인 기술로 이뤄냈다”며 자랑스러워했다. 이어 “다만 더미위성(가짜 인공위성·위성모사체)을 궤도에 안착하는 일은 과제로 남았다”라고 말했다. 

 

▲ 문재인 대통령이 21일 오후 한국형 발사체 '누리호(KSLV-2)'의 발사 참관을 마치고 전남 고흥 나로우주센터 발사통제동에서 대국민 메시지를 발표하고 있다

 문 대통령은 이날 나로호 발사에 대한 분석이 끝난 뒤 연구진의 박수를 받으며 등장해 “더미 위성을 궤도에 안착시키는 것이 미완의 과제로 남았다”며 “하지만 발사체를 우주 700㎞ 고도까지 올려 보낸 것만으로도 대단한 일이며 우주에 가까이 다가간 것”이라고 말했다.

 

문 대통령은 “누리호 개발 프로젝트에 착수한 지 12년 만에 여기까지 왔다”며 “이제 한 걸음만 더 나아가면 된다”고 그동안 우리힘으로  누리호를 발사하기까지 불철주야 준비과정에 헌신적으로 참여한 연구자들을 격려했다.

 

문 대통령은 “오늘 부족했던 부분을 점검해 보완한다면 내년 5월에 있을 2번째 발사에서는 반드시 완벽한 성공을 거두게 될 것”이라며 “조금만 더 힘을 내 주기 바란다”고 말했다.

 

문 대통령은 독자적으로 우주발사체 기술을 진전시킨데 대해 높이 평가했다. 문 대통령은 “우주발사체 기술은 국가과학기술력의 총 집결체”라며 “먼저 개발한 우주 선진국들이 철통같이 지키고 있는 기술이기에 후발 국가들이 확보하기가 매우 어려운 기술”이라고 말했다.

 

▲ 시민들 염원을 담아 우주로 시민들이 21일 전남 고흥 우주발사전망대에서 한국형 발사체 '누리호' 발사를 지켜보며 환호하고 있다.

그러면서 문 대통령은 “그러나 우리는 해냈다. 누구의 도움도 받지 않고 초정밀·고난도 우주발사체 기술을 우리 힘으로 개발해냈다”고 말했다. 문 대통령은 “이제 우리가 만든 위성을 우리가 만든 발사체에 실어 목표궤도에 정확히 쏘아 올릴 날이 머지 않았다”며 “‘대한민국 우주시대’가 눈앞으로 다가온 것”이라고 자랑스러워 했다.

 

이어 문 대통령은 정부가 장기적 안목에서 우주기술 분야에 투자를 확대해 나갈 것이라고 약속했다. 문 대통령은 “한국형 발사체의 성능을 꾸준히 높이고 다양한 위성 활용으로 이어가겠다”면서 “내년 5월 성능검증 위성을 탑재한 2차 발사를 통해 누리호의 기능을 다시 한번 확실히 점검하겠다”고 말했다.

 

문 대통령은 앞으로 10년 동안 공공 분야에서만 100기 이상의 위성이 발사될 예정이라며 “모두 우리 손으로 쏘아 올릴 수 있도록 누리호뿐 아니라 다양한 발사체 개발에 힘쓰겠다”고 밝혔다.

 

이와 관련 문 대통령은  “우주 기술을 민간에 이전해 우주산업을 새로운 성장동력으로 확실히 만들겠다”며 “2024년까지 민간기업이 고체연료 발사체를 개발할 수 있도록 민·관 기술협력을 강화하고 나로우주센터에 민간 전용 발사장을 구축하겠다”고 강조했다.

 

또한 문 대통령은 2030년까지 국산 발사체를 이용한 달 착륙에 성공하는 등 “우주탐사 프로젝트에 더욱 과감하게 도전하겠다”고 밝혔다.

 

문 대통령은 끝으로 “우주를 향한 꿈을 한층 더 키워나간다면 머지않아 우주 강국들과 어깨를 나란히 하게 될 것”이라며 우주강국을 향한 강력한 의지를 거듭 천명한후 “오늘의 성공을 다시 한번 축하한다”고 말했다.

 

연설을 마친 문 대통령은 나로호 통제센터를 방문해 연구원들과 주먹인사를 하고 그동안 보여준 헌신적 노력에 대해 격려의 말을 아끼지 않았다.

 

한편 누리호가 발사된 21일  청와대는 하루종일 긴장의 끈을 늦추지 못했다. 20일 역대 대통령 최초로 국산 공군기를 탑승 비행하는 모습을 통해 자주국방 의지를 보여준데 이어 새로 개발한 로켓의 첫 발사 성공률이 30%를 넘지 못하는 상황에서 문 대통령이 직접 발사를 참관하게 되었기 때문이다. 

 

청와대 관계자는 지난 19일 “실패를 하더라도 계속 도전할 수 있게끔 북돋아주는 분위기가 장기적으로 국가우주산업 발전에 큰 도움이 된다”면서 “실패하더라도 우주 개발 도전은 계속돼야 한다는 점을 격려하기 위해 (문 대통령이 참관을) 계획했다”고 말했다.

 

문 대통령은 발사 완전 성공이나 완전 실패뿐 아니라 다양한 수준의 일부 성공 시나리오, 발사 연기 등 여러 상황을 가정한 복수의 대국민 메시지를 사전에 준비했다고 한다.

 

문 대통령의 발사 소감 발표가 끝난후 50여분이 지난  이날 오후 7시께 임혜숙 과학기술정보통신부 장관은 브리핑을 열어 "오후 5시에 발사된 누리호의 전 비행과정이 정상적으로 수행됐다"며 "다만 위성 모사체가 목표 고도인 700km에 도달했으나 목표 속도인 7.5km/s에 미치지 못해 지구 저궤도에 안착하지 못했다"고 공식 발표했다.

 

이어 "누리호는 이륙 후 1단 분리, 페어링 분리, 2단 분리 등이 정상적으로 수행됐으나 3단에 장착된 7t급 액체엔진이 목표된 521초 동안 연소되지 못하고 475초에 조기 종료되었기 때문"이라고 설명했다.

 

임 장관은 "금일 발사는 아쉬움을 남겼지만 국내 독자개발 발사체의 첫 비행시험으로서 주요 발사 단계를 모두 이행하고 핵심 기술을 확보했음을 확인하는 의의를 남겼다"고 평가했다.

 

누리호는 1단 분리, 탑재체를 보호하는 덮개(페어링) 분리, 2단 엔진 정지, 3단 엔진 점화와 정지를 거쳐 700km 고도에서 더미 위성을 분리하는 데까지는 비행이 진행됐다.엔진의 작동이 예정보다 조기에 종료돼, 마지막 순간에 충분한 속력을 얻지 못한 탓이다.

 

임 장관은 "정부는 항공우주연구원 연구진과 외부 전문가가 참여하는 발사조사위원회를 즉시 구성해 3단 엔진 조기 종료 원인을 정확히 규명하고 2차 발사를 추진해나가겠다"고 말했다.

 

외신 반응 “한국, 자체 로켓으로 1t 물체 쏘아올린 7번째 국가 발돋움”

 

 

21일 한국의 우주 로켓 누리호가 발사된 뒤 많은 외신들이 한국 언론과 마찬가지로 이 추진 로켓이 순수 헌국산이라는 사실을 강조하며 발사 소식을 알렸다.

누리호가 궤도 안착에는 실패했다는 발표 전에 나온 뉴스들로 한국의 인상적인 우주 기술 성장을 엿볼 수 있는 시험 발사라고 소개했다. AP 통신은 한국의 위성 발사는 1990년대부터 시작되었으나 남의 나라 로켓을 빌려쓰는 처지에서 이제 우주에 자체 기술로 위성을 보내는 10번째 나라가 되었다고 말했다.

 

블룸버그 통신 역시 한국이 위성 발사체 등 우주 비행체를 자체 개발하고 발사할 수 있는 소수 국가 그룹에 합류했다고 말했다.

이 외신들은 이어 이날 한국의 누리호 발사에 북한이 어떻게 반응할 것인가에 깊은 관심을 드러냈다. AP 통신은 우주 발사 시험을 구실로 핵과 미사일 프로그램 개발을 해오고 한국의 국방비 증액을 트집 잡아온 북한이 누리호 발사에 어떤 반응을 내놀지에 대한 궁금함을 숨김없이 표출했다.

BBC는 더 나아가 누리호 발사를 최근 국제적 뉴스가 되고 있는 남북한 양쪽의 신예무기 개발 시리즈와 연계시켜 군비 경쟁의 한 장면으로 소개하고 있다.

누리호는 위성 발사체이지만 유도 미사일은 본래 이 같은 우주 로켓과 기술적으로 유사하다면서 북한의 문제적 무기 개발 못지않게 한국 신무기 개발에 대한 관심을 보였다. 한국이 최근 잠수함발사 유도미사일을 발사했고 이번 주에 최대 방위장비 엑스포를 열어 신형 전투기 등을 소개할 것으로 전망된다는 것이다.

BBC와 AP 모두 한국이 2030년까지 달에 탐사선을 보낼 계획이라는 야심을 갖고 있다고 소개했다. BBC는 기술 '발전소'인 한국이 (이해할 수 없게) 다른 나라들에 비해 우주 탐험 개발이 뒤쳐져왔다는 말을 덧붙여 한국이 우주 야심을 점점 거침없이 전개시킬 수 있음을 암시했다.

 

 

누리호 발사과정 

 

누리호는 20일 오전 7시20분부터 1시간10분에 걸쳐 발사대로 이송돼 세워졌다. 21일 밸브 점검 등으로 발사계획이 1시간 미뤄졌으나 이상없음을 확인했고 오후엔 추진제(케로신)와 액체산소(산화제)가 충전됐다. 발사 10분 전 누리호는 발사자동운용(PLO)에 들어가 모든 진행이 자율주행차처럼 자동으로 이뤄진다. 누리호는 발사 127초 뒤 고도 59㎞ 지점에서 1단을 떼어낸다. 233초에는 191㎞ 상공에서 페어링을, 274초에는 고도 258㎞에서 2단을 분리한다. 약 16분(967초) 뒤에는 700㎞ 상공에 이르러 위성모사체를 초속 7.5㎞의 속도로 궤도에 투입함으로써 임무를 완수하게 되어 있었다. 

 

일반적으로 인공위성이 발사돼 우주 궤도에 투입되면 북극해에 있는 노르웨이령 스발바르제도에 있는 위성 교신국이나 자국 지상국에서 신호를 교신해 성공 여부를 판단한다. 하지만 누리호는 이번에 위성모사체를 싣고 떠나 궤도를 돌면서 신호를 교신하지는 않는다. 누리호 자체에 설치된 통신 장치 등을 이용해 위성모사체가 700㎞ 궤도에 제대로 투입되고, 투입될 때 위성이 지구로 떨어지지 않고 계속 돌 수 있는 초속 7.5㎞의 속도를 유지하는지만 확인한다. 오승협 한국항공우주연구원 발사체추진기관개발부장은 “누리호의 목표는 위성을 원하는 궤도에 정확히 투입하는 것이다. 정상 비행 여부는 텔레메트리(원격자료수신장비)로 수집한 자료를 30분 정도 분석한 뒤 판단한다”고 설명했다.

 

1만8290초·1만6925초

 

누리호는 1단 300톤, 2단 75톤, 3단 7톤 엔진으로 구성됐다. 1단은 75톤 엔진 4개를 묶어쓰는 클러스터링 방식을 적용했다. 엔진 4기가 정확하게 정렬되고 추진력이 균일해야 해 정교한 설계와 고도의 기술이 필요하다. 1번에서 4번 엔진이 0.2초 간격으로 점화되고 추력이 90톤 이상이 될 때까지 잡고 있다 점화 4초 뒤 이륙을 시작했다. 

 

75톤급 엔진은 개발 초기 기능과 성능 위주로 설계해 목표보다 25%가 무거웠다. 하지만 엔진 연소시험을 반복하면서 설계를 개선해 무게를 줄였다. 누리호 발사 전까지 33기의 엔진을 만들어 지상과 고공모사환경에서 모두 184회에 걸쳐 누적 1만8290초의 연소시험을 했다. 

 

3단에 쓰인 7톤급 액체엔진도 모두 12기를 제작해 93회에 걸쳐 모두 1만6925.7초 동안 시험을 했다. 

 

누리호 1단 엔진에는 초당 1016㎏의 산화제와 연료가 사용됐다. 특히 연료인 케로신은 초당 314㎏이 쓰였는데, 200리터짜리 드럼통 2개에 해당하는 양이다. 1단 작동시간이 130여초여서 케로신 연료는 드럼통으로 260개가 소모된 셈이다. 

 

75톤 엔진의 연소압력은 대기압의 60배이고, 연소가스의 온도는 3500도이지만 산화제는 영하 183도의 극저온 상태여야 한다. 초고압, 극저온, 초고온 상태가 공존하는 극한 환경이다. 

 

12층 48m 

 

전남 고흥군 나로우주센터에는 발사대가 2개 있다. 제1발사대는 2013년 1월 비행에 성공한 나로호가 발사된 곳이다. 당시 러시아로부터 기본 도면을 입수해 우리 기술로 만들었다. 누리호는 새로 구축한 제2발사대에서 발사했다. 1발사대와 달리 100% 국내기술로 만들었다. 더욱이 민간기업인 현대중공업이 2016년부터 4년6개월에 걸쳐 제작했다. 2발사대는 건축 연면적이 2배 늘었다는 점 말고도 냉각수 유량 2배, 추진제 공급 능력 3배, 발사체 기립에 사용되는 이렉토 등판 능력 1.5배 등 여러 면에서 체급이 커졌다.

  

무엇보다도 1발사대는 1단 운용만 고려해 별도의 타워가 없지만 2발사대는 누리호가 3단형인 것을 고려해 12층으로 구성된 높이 48m의 엄빌리칼 타워가 구축됐다. 엄빌리칼타워는 영문 뜻대로 탯줄처럼 추진제와 가스류 등을 지상에서 발사체에 공급하기 위한 구조물을 가리킨다. 

 

39종 177기·40종 235기 

 

누리호에는 부품 수만 37만여개다. 이 가운데 가장 큰 것이 추진제 탱크다. 전체 부피의 80%를 차지한다. 무게를 줄이기 위해 알루미늄 합금으로 단일벽으로 제작했다. 두께가 2.5∼3㎜에 불과하다. 최대 높이가 10m, 지름이 3.5m이며 탱크 내부는 대기압의 4∼6배 정도 압력을 견디도록 설계됐다. 

 

추진제와 초고온 가스가 흐르는 배관은 초저온용으로 개발된 특수철로 만들어져 영하 200도를 견딜 수 있게 했다. 배관을 알코올로 세척할 때 단 0.1㎜ 크기의 이물질도 남아 있으면 안된다. 곡선가공이나 용접을 할 때 백지장처럼 얇은 배관벽은 고도의 가공기술이 필요하다. 배관 등을 연결하는 밸브는 기체공급계에만 39종 177기가 들어가 있다. 엔진공급계 밸브도 40종 235기가 적용됐다. 

 

이 모든 연결 부위 어느 곳도 새는 곳이 없어야 한다. 누리호 1∼3단에 점검해야 하는 기밀 포인트가 2000곳에 이른다.

 

 

 

기사 내용과 관련이 없는 글, 욕설을 사용하는 등 타인의 명예를 훼손하는 글은 관리자에 의해 예고없이 임의 삭제될 수 있으므로 주의하시기 바랍니다. 댓글 작성 시 상대방에 대한 배려와 책임을 담아주세요.

• 닉네임
• 비밀번호
• 
• 도배방지 입력