[속보] 누리호 3차 발사…첫 손님 싣고 우주로 솟구쳤다
25일 오후 전남 고흥군 나로우주센터에서 국내 독자 기술로 개발된 한국형 발사체 누리호(KSLV-Ⅱ)의 발사 준비 작업이 진행되고 있다. 연합뉴스
‘3, 2, 1 발사-.’
25일 오후 6시24분, 한국형 발사체 누리호(KSLV-Ⅱ)가 하늘로 솟았다. 18분58초의 짧지만 긴 여정이다. 이번 3차 발사에선 지난 1·2차와 달리 ‘손님’인 실용급 위성 8기(주탑재위성 1기, 큐브위성 7기)를 ‘정확한 우주 궤도에 올려야 하는’ 특급 미션을 갖고 있다. 성공적으로 위성 궤도 투입을 마무리하면 ‘실용급 위성 발사체’로 우주경제 시대를 여는 마중물 역할을 하게 될 전망이다.
당초 누리호 3차 발사는 전날인 24일 오후로 예정돼 있었지만, 발사 2시간여를 앞두고 발사 제어컴퓨터와 설비 제어컴퓨터 간 밸브를 제어하는 소프트웨어(SW)에 문제가 발생해 한 차례 연기됐다. 오태석 과기정통부 제1차관은 이날 오전 11시50분 전남 고흥군 나로우주센터에서 열린 브리핑에서 “지상 헬륨 공급 시스템 이상으로 헬륨의 압력을 낮춰주는 해압밸브가 구동되지 않았다”며 “발사대의 헬륨 저장탱크와 지상장비 시스템을 제어하는 장치(PLC)에서 명령어가 순차적으로 전달되지 않아 제어 프로그램을 수정하는 작업을 했다. 오전 5시까지 여섯 번의 반복 시험을 수행해 안정적으로 작동하는 것을 최종 확인했다”고 설명했다.
과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원이 누리호 3차 발사 재시도를 발표한 25일 전남 고흥군 나로우주센터에 기립된 누리호가 발사대에 고정돼 있다. 사진 한국항공우주연구원
오태석 과학기술정보통신부 1차관이 25일 전남 고흥군 나로우주센터 프레스룸에서 누리호 3차 발사 관련 브리핑을 하고 있다. 사진 한국항공우주연구원
“연구진 밤샘 작업…‘빨리 발사’ 의견 모아”
전날 순조롭게 진행되던 누리호에 이상 신호가 감지된 건 오후 3시쯤이다. 점검 과정 중 1·2차 발사 때는 문제를 일으키지 않았던 해압밸브가 자동으로 작동되지 않은 것이었다. 누리호 안에는 산화제를 냉각하기 위해 영하 180도의 헬륨을 충전하는 탱크가 있는데, 해압밸브는 외부에서 발사체로 헬륨을 공급한 뒤 공급 장치를 분리하도록 압력을 빼주는 역할을 한다.
고정환 한국항공우주연구원(항우연) 한국형발사체개발사업본부장은 “제어 프로그램의 명령 간 시간차 문제로 충돌 현상이 생겼다”며 “명령 간 간격을 넓히는 방식으로 로직을 변경했다”고 말했다. 항우연 연구진들은 전날 이상을 감지한 뒤 이날 오전 5시까지 원인을 분석하고 대책을 마련했다고 한다. 고 본부장은 “(밤샘 작업으로) 연구진들의 피로도가 있는 건 사실이지만 ‘문제를 해결하고 가능하다면 빨리 발사에 도전하자’는 분위기였다”고 말했다.
다행히 날씨도 도와줬다. 나로우주센터의 하늘은 맑았고, 지상풍이나 고층풍도 비교적 잠잠했다. 발사 시간 기준 우주물체 충돌 가능성도 없는 것으로 확인됐다. 이에 따라 당국은 이날 오전 11시 발사관리위원회를 열고 누리호를 발사하는 것으로 의견을 모았다.
이날 발사 준비는 순조롭게 진행됐다. 발사 6시간 전인 오후 12시24분 발사 운용 절차가 시작됐다. 오후 3시40분부터 연료와 연료에 불이 붙게 하는 산화제 충전을 시작했고, 오후 5시16분 절차가 마무리됐다. 오후 5시14분 발사대 기립장치 철수를 시작해 오후 5시38분엔 누리호를 붙잡고 있던 발사체 기립 장치 연결을 모두 풀었다. 준비 과정은 예정시간보다 15분 가량 빠르게 진행됐다. 오후 6시11분 누리호 발사전 준비점검이 완료되며 우주로 솟을 모든 준비가 끝났다.
그래픽=박경민 기자 minn@joongang.co.kr
10분 전 ‘자동운용’ 본격 카운트 다운
발사 10분 전 ‘발사 자동 운용’(PLO) 명령이 하달되자, 본격 카운트다운이 시작됐다. PLO가 가동되면 수동으로 멈출 수 없다. 발사체가 정상 상태임이 확인되면 1단 엔진이 자동 점화되고, 시스템 문제가 발견되면 자동으로 발사 절차가 중단된다. ‘10년 같은’ 10분이 흘러간 뒤 누리호는 시뻘건 불길을 내뿜으며 하늘로 솟아올랐다. 연구진도 국민도 손에 땀을 쥐는 순간이었다.
길이 47.2m, 최대지름 3.5m인 누리호는 로켓 3개가 하나로 조립된 3단형 로켓이다. 발사체 자체의 무게는 17.5t이지만 연료·산화제를 모두 채우면 200.4t이 된다. 1·2단은 누리호가 더 멀고 높이 오를 수 있도록 도움닫기 역할을 한다. 3단은 목표 궤도까지 날아가 위성을 토해내는 역할을 한다. 엔진 점화 후 1단이 300t 추력에 도달하면 지상고정장치(VHD)가 풀리면서 비행이 시작된다. 이륙 125초(2분5초) 뒤 고도 64.5㎞에 올랐을 때 1단이 분리되고, 234초(3분54초) 뒤 고도 204㎞에 올랐을 때 페어링(위성 보호 덮개)이 분리된다.
272초(4분32초) 뒤 고도 258㎞에 오르면 2단이 분리되며 783초(13분3초)가 지나면 최종 목표 고도인 550㎞에 도달한다. 이때 소형위성과 큐브위성을 사출하는 임무가 시작된다. 먼저 주탑재위성인 차세대 소형위성 2호(NEXTSAT-2)를 사출한다. 고도 550㎞에서 최대 5% 오차 내 궤도에 안착시키는 게 관건이다.
이후 20초 간격으로 국내 민간기업과 한국천문연구원이 제작한 큐브위성을 우주 공간에 뱉어낸다. 져스택의 ‘JAC’→루미르의 ‘LUMIR-T1’→카이로스페이스의 ‘KSAT3U’→천문연구원의 ‘도요샛(4기)’ 순이다. 위성 사출이 끝나는 시간은 발사 뒤 923초(15분23초)가 지난 시점이다. 위성을 우주 공간에 쏟아낸 나로호 3단은 이후에도 215초(3분35초)간 더 날아간 뒤 우주여행을 마무리한다.
누리호를 타고 우주에 간 위성은 이날 오후 7시40분쯤 NEXTSAT-2의 사출 여부를, 오후 8시40분쯤 나머지 위성의 사출 여부를 확인할 수 있다. 다만 위성의 실제 작동 및 교신 여부는 다음날 오전쯤에야 확인할 수 있을 것으로 보인다.
그래픽=차준홍 기자 cha.junhong@joongang.co.kr
그래픽=박경민 기자 minn@joongang.co.kr
‘한국판 스페이스X’ 텃밭…우주경제 시대 본격화
이번 누리호 발사 성공은 우주경제 시대를 본격화한다는데 의미가 있다. 국산 민간위성 중 우주로 가려는 ‘손님’이 더 늘어나고, 국내 발사체 산업 생태계가 커질 전망이기 때문이다. 이번 발사엔 1·2차와 달리 한화에어로스페이스 등이 체계 기업으로 참여했다. 정부는 6차까지 예정된 누리호 후속 발사를 체계 기업들이 주도할 수 있도록 4차 발사부터 점차 범위를 확대할 계획이다. ‘한국판 스페이스X’가 클수 있는 텃밭이 만들어졌다는 의미다.
이창진 건국대 항공우주정보시스템공학과 교수는 “한국이 우주 기술 실용화 단계에 접어들었다는 점에서 의미가 있다. 신뢰성과 경제성을 갖추는 게 중요한데, 이번 발사 성공으로 신뢰성을 갖추게 됐다”며 “향후 경제성까지 갖춰 독자적인 우주 개발능력을 보유하게 된다면 세계사의 주역이 될 수 있을 것”이라고 평가했다.
이어 “그간 지구에 한정돼 있던 과학·기술 적용 영역을, 달·화성 등 미지의 우주 영역까지 확장할 수 있게 됐다”며 “선진국은 우주를 국가의 경영 수단으로 삼고 있는데, 한국도 외교·정치·국방 등에 어떻게 이용할지 염두에 두고 국가 경영 전략을 짜야할 것”이라고 덧붙였다.