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테크&컴퍼니

[누리호 미완의 성공] “마지막 한걸음 부족했지만...핵심기술 확보 성공” 도전은 계속된다

2021. 10. 22. 10:47
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- 누리호 비행 전과정 수행, 위성모사체 700km 궤도안착 실패
- 3단 로켓 엔진 연소 조기 종료, 정확한 원인 찾아내 보완
- 발사체 핵심기술 90% 확보 평가, 내년 5월 2차발사 재도전

지난 21일 전남 고흥 나로우주센터에서 누리호가 화염과 연기를 내뿜으며 힘차게 이륙하고 있다.[과기정통부 제공]

“최종 관문, 한걸음만 부족했다”

환호와 아쉬움. 우리 손으로 만든 한국 첫 발사체 누리호가 성공리 발사됐다. 하지만 마지막 한걸음을 넘지 못하고, 절반의 성공에 그쳤다. 위성모사체를 목표했던 궤도에는 안착시키지 못한 것.

이는 누리호 3단 로켓 엔진이 조기 종료됐기 때문이다. 하지만 성공확률이 30%에도 못 미치는 첫 발사에서 주요 발사단계를 모두 성공했다. 90%의 성공이라해도 과언이 아니다. 무엇보다 우리나라가 발사체 핵심기술을 확보했다는 점은 높은 평가를 받을만하다. 누리호는 내년 5월 예정된 2차 발사에서 다시 한번 하늘문을 열기 위한 재도전에 나선다.

지난 21일 오후 5시 전남 고흥 나로우주센터에서 발사된 누리호는 3단 로켓 엔진이 조기에 연소가 종료돼 위성모사체가 고도 700km 목표에는 도달했지만 7.5km/s의 속도에는 미치지 못해 목표궤도에 안착하는데 실패했다.

한국항공우주연구원(항우연)의 분석결과, 누리호는 이륙 후 1단 분리, 페어링(위성덮개) 분리, 2단 분리 등이 정상적으로 수행됐지만 3단에 장착된 7톤급 액체엔진이 목표로 삼았던 521초 동안 연소되지 못하고 475초에 조기 종료됐다. 결국 마지막 46초 뒷심이 부족했다.

임혜숙 과기정통부 장관이 '누리호 발사 결과' 관련 브리핑을 하고 있다.[과기정통부 제공]

임혜숙 과학기술정보통신부 장관은 “기술적 난관으로 생각됐던 1단의 클러스터링 기술, 엔진 연소 기술 등이 모두 성공적 진행되고, 1단 2단 분리, 점화 2단 3단 분리, 페어링 분리 등 어려운 기술을 잘 진행했다”면서 “마지막에 충분한 속도에 이르지 못해 위성 모사체 궤도에 올려놓지 못한 점을 아쉽게 생각하지만 내년 5월에는 부족한 부분을 보완하면 반드시 성공할 수 있을 것으로 본다”고 말했다.

이상률 항우연 원장은 “당초 원하는 바를 100% 달성하진 못했지만 중요한 부분에 대해서 성과를 냈기 때문에 성공에 무게를 싣고 싶다”면서 “연소 시간이 짧았던 부분은 정확한 데이터 분석을 해봐야겠지만, 그 부분에 대해선 빠른 시간 안에 원인을 찾고 대책을 수립할 수 있으리라 생각한다”고 전했다.

조광래 한국항공우주연구원 전 원장도 “정확한 원인은 세부적으로 들여다봐야겠지만 기술적으로 발사체에 결함이 있다면 그 결함을 보완해야 할 것이고 운용상의 문제라면 그 부부분에 개선이 필요하다”고 말했다.

항우연에 따르면 누리호 1단부는 75톤급 엔진 4기가 클러스터링돼 300톤급 추력을 내는 핵심기술이 적용, 1단부 비행이 정상적으로 진행됐다. 또한 1단과 2단, 페어링, 2단과 3안의 성공적 분리와 점화를 통해 단분리 기술을 확보한 것도 소기의 성과로 꼽힌다.

누리호가 고도를 높이며 비행하고 있는 모습.[과기정통부 제공]

과기정통부는 항우연 연구진과 외부전문가들이 참여하는 ‘발사조사위원회’를 구성해 3단 엔진 조기종료의 원인을 정확히 규명하고 문제점을 보완해 2차 발사를 추진할 계획이다.

임 장관은 “정부는 결과를 겸허히 받아들이고 부족한 부분들을 보완해 나가면서 국민들과 함께 우주를 향한 도전을 멈추지 않고 우주강국을 꿈을 이뤄나가겠다”면서 “앞으로 발사체 기술이 완성되고 기술이 민간에 이전되고 민간에서 발사체 기술들을 확보하게 되면 민간주도의 우주 생태계가 조성될 것으로 기대한다”고 말했다.

누리호는 8년전 2013년 1월 발사에 성공한 ‘나로호’와 달리 설계·제작·시험·발사 운용 등 전 과정이 순수 국내 기술로 만들었다. 2010년 첫 개발에 착수한 누리호는 12년동안 총 1조 9572억원의 예산이 투입됐다. 2018년 11월 28일 엔진 시험 발사체 발사, 지난 3월 25일 누리호 인증모델 1단부 엔진 종합연소시험 등을 성공적으로 마쳤다.

이번 누리호 개발에는 한화, 한국항공우주산업(KAI) 등 300여개 국내기업이 참여했다. 전체 예산의 약 80%가 국내기업들에 투입됐다. 한화에어로스페이스는 누리호 핵심 부품인 '75t(톤) 액체로켓 엔진'을 비롯해 터보펌프, 시험설비 구축 등에 참여했다. 한국항공우주(KAI)는 누리호 체계 총조립을 맡고, 1단 연료탱크와 산화제 탱크도 제작했다. 누리호 발사대 제작은 현대중공업이, 연소 시험은 현대로템이 각각 맡았다.

업계에서는 전 세계 우주 산업이 민간 기업이 주도하는 뉴 스페이스 시대로 전환되는 시점에 이뤄진 이번 누리호 발사가 우리나라 우주 산업 도약의 기회가 될 것으로 기대하고 있다.

누리호는 내년 5월 2차 발사에 다시 도전한다. 2차 발사에서는 위성모사체 대신 실제 인공위성을 700km 궤도에 올릴 예정이다. 한국항공우주연구원은 2027년까지 네 번의 추가 발사를 계획 중이다.

구본혁 기자

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