D-1 나로호 발사 우주센터 출입통제

▲ 한국 첫 우주발사체 나로호

[더타임즈]한국 첫 우주발사체 나로호(KSLV-I)가 19일 전남 고흥군 봉래면 외나로도 나로우주센터에서 발사된다. 이번 나로호 발사는 "우리 땅에서 우리 위성을 우리 발사체"로 쏘아 올리면서 자연스럽게 우주강국으로 발돋움한다는 점에서 중대한 의미를 갖는다.

한국항공우주연구원장(원장 李柱鎭,이하 항우연)은 "나로호" 발사로 인하여 8월 16일부터 발사 다음날인 20일 까지 일반인에 대한 나로우주센터 출입을 통제하고 이 기간동안 우주과학관도 임시휴관한다고 밝혔다.

교육과학기술부는 나로호 발사를 하루 앞둔 18일 "나로호는 전날 발사대 장착을 완료했고 발사대와의 각종 연결장치, 탑재 장비 등에 대한 최종 점검도 마쳤다"며 "발사 하루 전에는 예정된 대로 오전 11시부터 7∼8시간에 걸쳐 최종 리허설이 실시된다"고 밝혔다.

19일 발사 당일에는 발사 3시간 전인 오후 1시30분께 기상상황과 안전을 최종 점검하고 연료주입이 시작된다. 이후 발사 예정시간까지 모든 기기가 정상 상태를 유지하고 기상 상태와 주변 환경 역시 발사에 이상이 없을 경우 발사 20분 전 최종 발사사인이 내려진다. 이어 발사 15분 전부터는 자동 카운트다운이 개시된다.

교과부는 발사를 위한 최종 준비 상황과 발사 당일의 기상조건에 따라 발사가 연기될 수 있음을 고려해 오는 26일까지를 발사예비일로 설정했다.

현재 나로우주센터에는 기술적 문제 등을 검토하기 위한 한국-러시아 비행위원회가 꾸려져 있으며, 정부는 발사상황관리위원회를 가동시키고 있다.

100㎏급 인공위성을 지구 저궤도에 진입시킬 목적의 나로호 개발 사업은 지난 2002년 8월 시작됐으며 한국항공우주연구원이 2004년 10월 러시아 후르니체프사와 발사체 시스템 협력 계약을 체결하면서 본궤도에 올랐다.

나로호는 1단 액체 엔진과 2단 킥모터(고체연료 엔진)로 구성된 2단형 발사체로, 1단은 러시아와 공동으로 개발했으며 2단은 순수 국내기술로 개발됐다.

나로호는 발사된 후 200여초 뒤 위성을 감싸고 있던 페어링이 떨어져 나가고 발사체 1단이 분리된다. 이후 고도 200㎞쯤에서 2단 킥모터가 연료를 다 태우고 난 뒤 100여초 후 과학기술위성 2호(STSAT-2)가 분리된다. 발사 후 정확히 540초가 되는 이 시점에서 나로호 발사의 성공 여부는 확인된다.

과학기술위성와 대전 KAIST 인공위성연구센터 지상국과의 첫 교신은 발사 후 12∼13시간 뒤 이뤄질 것으로 예상된다. 한편 한국 첫 우주센터로서 우리 우주개발의 산실로 자리매김할 나로우주센터는 지난 6월11일 준공식을 가졌다.

19일 발사 예정된 한국 최초의 우주발사체 나로호(KSLV-I)의 발사가 다가오면서 나로호 성능에 관심이 쏠리고 있다. 나로호는 무게 99.4kg인 과학기술위성 2호를 540초 만에 지상 306km 상공까지 올려 보내는 임무를 맡고 있다. 이를 위해 나로호에는 케로신(등유)과 액체산소를 연료로 쓰는 액체로켓엔진과 고체엔진 등 2개 로켓이 실려 있다.

나로호에는 이 밖에도 비행 제어와 지상국과의 교신에 필요한 첨단 전자 장치들이 실려 있다. 나로호는 최첨단 기계공학과 전자공학, 재료공학이 결합한 공학 기술의 꽃이나 다름없다. 나로호가 과학기술위성2호를 우주에 무사히 올려놓으면 한국은 자국 땅에서 국산 위성을 발사하는 10번째 나라가 된다.

지구 중력을 이기고 대기권 밖으로 나가기 위해 나로호 가장 하단에는 1단 액체로켓이, 상단에는 고체로켓이 실려 있다. 무게가 140t인 나로호를 우주로 올려 보내는 데 가장 큰 힘을 발휘하는 부분은 1단 액체로켓이다. 러시아 흐루니체프사가 개발한 1단 액체로켓은 170t을 들어올릴 수 있는 힘을 발휘한다.

액체로켓의 연료로는 케로신(등유)과 액체수소, 디메틸 히드라진, 메탄 등이 쓰인다. 나로호는 이 중 RP1이라고도 불리는 케로신을 연료로 사용하며 산화제로 액체산소를 쓴다. 케로신은 로켓 엔진 안에서 폭발력 있게 잘 타도록 특수하게 정제한 등유다. 가솔린과 비슷한 수준의 에너지를 갖고 있으며 액체로켓 연료로 널리 사용된다.

1단 로켓이 발사 229초 뒤 196km 상공에서 작동을 멈추면 곧이어 상단 로켓이 점화된다. 고체연료를 사용하는 상단 로켓은 위성을 300km 상공의 우주 궤도에 안착시키는 역할을 맡는다. 고체로켓은 HTPB라는 플라스틱 성분과 알루미늄 가루, 과산화암모늄을 섞어 만든 고체 연료를 쓴다. 고체로켓은 구조가 간단하고 언제든지 발사하기 쉬워 주로 군사용 미사일에 많이 사용된다.

러시아의 흐루니체프사는 ‘앙가라 1.1’이라고 불리는 신형 RD-191M 로켓을 변형한 RD-151을 공급했다. RD-191M은 2011년 첫 발사를 목표로 러시아가 개발하고 있는 신형 모델. RD-151은 지금까지 한 차례도 발사된 경험이 없고 아직도 개발 중인 신형 로켓의 시험용 로켓인 셈이다. 나로호의 총개발비 5025억 원 중 절반이 러시아에서 이 신형 로켓을 사오는 데 쓰였다.

1959∼1999년 지구에서 발사된 로켓은 총 4378회. 이 중 발사에 실패한 횟수는 390회로 91.9% 성공률을 보이고 있다. 하지만 첫 발사에 성공한 나라는 러시아와 프랑스, 이스라엘 등 세 나라에 머문다. 나로호에 대한 기술적 논란이 제기되는 것도 이처럼 첫 발사의 성공 확률이 높지 않은데도 충분한 검증이 끝나지 않은 신형 로켓을 도입한 이유가 불투명하기 때문이다.

게다가 발사를 불과 몇 주 앞두고 핵심인 1단 액체로켓의 연소 시험 과정에서 이상이 감지되면서 의혹은 가중됐다. 불과 몇 달 전 RD-151 엔진이 196t급 추력을 갖는 RD-191M의 성능을 170t급으로 떨어뜨린 변형 엔진이라고 했다가 RD-191M과 하드웨어 구조는 같고 일부 성능을 소프트웨어로 ‘튜닝(세부조작)’한 모델이라고 말을 바꾼 부분도 석연치 않은 점으로 남아 있다. 더타임스 김응일 정치부장

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