6월 9일 오후 전남 고흥군 외나로도 나로우주센터에서 한국 최초의 우주 발사체 나로호가 2차로 발사된다. 나로호는 지난해 1차 발사 당시 위성궤도 진입 실패의 원인이 된 페어링(위성 보호덮개) 부분을 보완하는 등 최종 성능 점검을 마치고 발사 준비에 들어갔다.


“비록 1백 퍼센트 성공을 거두지는 못했지만, 나로호 1차 발사에 큰 의미가 있다. 위성을 우주에 띄우는 발사대, 발사체의 설계부터 발사까지 모든 과정을 밟으면서 큰 소득을 얻었기 때문이다.”

지난해8월 25일 온 국민의 염원을 담고 발사된 한국최초의 우주 발사체 나로호(KSLV-Ⅰ: Korea Space Launch Vehicle-Ⅰ)는 우주궤도 진입에 실패하고 말았지만, 카이스트항공우주공학과 권세진 교수는 이를 ‘상당한 성공’이라고 평가했다.

나로호는 5월 말 현재 ‘완전한 성공’을 향해 마지막 성능점검에 들어갔다. 바야흐로 오는 6월 9일 오후에 2차 발사를 앞두고 있다.

나로호는 앞서 5월 17일에는 발사 준비 전 최종 조립 단계를 마쳤다. 과학기술위성 2호와 나로호 상단의 주요 부품들이 조립된 후 최종으로 러시아산 1단 엔진과 최종 조립하는 이른바 ‘총조립’단계를 마친 것이다. 이어 5월 19일에는 이들 부품의 전기적, 기계적 체결까지 마쳤다.

 


이를 위해 지난 3, 4월 인공위성과 우주 발사체의 주요 부품들이 국내외 제작 장소를 떠나 나로우주센터에 잇따라 도착했다. 3월 23일에는 나로호 페어링을 포함한 상단이 들어왔으며, 4월 5일에는 러시아에서 완제품 형태로 나로호 1단이 들어왔다. 우주 발사체에 장착될 과학기술위성 2호(STSAT-2)는 4월8일에 합류했다. 그 후 약 한 달 동안 발사체와 발사대의 성능시험을 마친 상태다.

나로호는 최종점검을 마친 뒤 발사 이틀 전 발사패드까지 이송돼 기립장치(이렉터)를 이용해 발사대에 거치된다. 발사 하루 전에는 발사 당일과 같은 절차를 모의 시험하는 리허설을 하게 된다.

발사 당일에는 발사체에 연료 공급장비를 연결하고 연료를 충전한다. 발사 50분 전에는 기립장치를 철수한다. 초 단위 카운트다운이 시작되는 것은 발사 15분 전. 이때부터 자동발사 기능이 작동된다.

나로호는 1백 킬로그램급의 과학기술위성 2호를 실어 지구저궤도(근지점 고도 3백킬로미터, 원지점 고도 1천5백킬로미터)에 쏘아 올리는 임무를 띠고 있다.

성공할 경우 위성을 감싸고 있는 페어링이 발사 2백15초 만에 고도 1백77킬로미터 근방에서 분리되고, 2백32초 만에 발사체 1단과 2단이 분리된다. 이어 4백53초쯤이면 고도 3백 킬로미터 근방에서 2단 킥모터(고체연료 엔진)가 연료를 다 태우고 목표궤도에 진입하게 된다. 그로부터 약 1분30초가 지나면 드디어 과학기술위성 2호가 분리될 예정이다. 발사부터 약 5백40초(9분) 만이다. 그러고 나서 약13시간 뒤에는 위성이 지상국과 정상 교신하는지 확인할 수 있다.




한국 우주 개발의 역사는 1992년부터 시작한다. 1992년 한국 최초의 위성인 우리별 1호를 발사한 이래 같은 해 우리별 2호와 1995년 3호를 발사했다.

통신위성과 다목적실용위성의 개발도 잇따랐다. 1995년에는 한국 최초의 통신위성인 무궁화1호를 발사하고 이듬해 무궁화 2호, 1999년 9월에는 무궁화 3호, 2006년에는 무궁화5호를 쏘아 올렸다. 1999년과 2006년에 각각 발사된 아리랑 1호, 아리랑 2호는 다목적실용위성으로, 자연재해 감시, 자원이용 실태조사, 지도제작, 군사 정찰 등에 다목적으로 쓰인다.
또 6월 말에는 한국 최초의 다목적 정지궤도위성인 통신해양기상위성 ‘천리안’이 발사될 예정이다.

이처럼 20년에 가까운 한국우주개발의 역사는 나로호가 발사될 경우 새로운 장이 열린다. 나로호는 위성을 우주로 실어나르는 데 필요한 로켓, 즉 우주 발사체이다.

1단 액체엔진과 2단 킥모터로 구성된 2단형 발사체로, 1단은 러시아에서 완제품을 도입하고, 2단은 순수 국내 기술로 개발한 것이다. 액체엔진은 장거리미사일과 같은 대형발사체의 주엔진이 되는 우주 발사체의 핵심 부품이다.

이번 발사를 통해 2018년쯤 한국이 1백 퍼센트 우주 발사체를 개발하는데 주춧돌을 놓겠다는 게 나로호 개발에 참여하고 있는 한국항공우주연구원의 포부다.

이번 2차 발사는 지난해 나로호 1차 발사의 실패 원인을 철저히 검증하고 보완한 결과다. 지난 2월 나로호 발사조사위원회는 한국과 러시아 양측의 조사를 종합해 ‘발사 당시 상단부 페어링 한쪽이 분리되지 않아 위성의 자세 제어가 불가능해지고, 이에 따라 과학기술위성 2호가 궤도 진입에 필요한 속도(초속 8킬로미터)를 얻지 못했기 때문’이라고 실패원인을 발표했다.

당시 2단과 위성 모두 목표궤도에 진입하지 못해 대기권으로 떨어져 소멸됐을 것이라고 위원회는 추정했다.

한국항공우주연구원은 이러한 실패를 되풀이하지 않기 위해 그동안 페어링 분리시험 7회, 각종 시스템 시험 4백여회를 수행했다. 이 밖에도 조사위원회에서 제안한 분리장치강성 보강, 케이블 연결기 보완 등 개선 방안을 반영해 충분한 시험을 거쳤다.

나로호 2차 발사가 성공하면 한국은 세계 10대 우주 강국에 진입한다. 자국 영토에서 발사한 인공위성을 정상궤도에 올려놓는 국가를 뜻하는 ‘스페이스 클럽’에 열 번째 국가로 올라서는 것이다.


글·최은숙 기자