누리호 발사 [총정리]

누리호 발사 [총정리]

누리호 발사가 코앞까지 다가왔습니다. 누리호는 길이가 무려 47.2미터이며 중량은 200톤이나 되는 우리나라의 발사체인데요. 이는 오랜 시간 개발이 되어 왔습니다. 2010년 3월부터 개발이 되었다고 하며 이러한 누리호는 1.5톤 정도의 실용위성을 지구의 저궤도에 투입할 수 있는 능력을 갖출 수 있도록 설계가 되었다고 합니다.

이러한 누리호 발사 관련하여 궁금한 점이 많은데요. 우선 누리호의 핵심이 되는 부품은 75톤이나 되는 액체 엔진이라고 하며 이는 발사체의 심장이라고 할 정도로 중요한 부분입니다. 누리호의 1단에서 이 액체는 4개가 묶여 있어서 300톤 정도의 엔진과 같이 동시에 점화하고 2단에는 1개가 달려 있다고 하는데요. 이 엔진이 또 중요한 것은 우리나라가 세계 7번째로 중대형 액체로켓 엔진의 기술을 확보했다는 것을 말하기도 한다고 합니다.

누리호는 국내의 독자적인 기술로 개발되었다는 점도 누리호 발사 전 눈여겨 볼 점인데요. 이 한국형 발사체인 누리호는 2차 발사를 맞이하게 되었습니다. 과기정통부(과학기술정보통신부) 그리고 항우연(한국항공우주연구원)에서는 6/21에 누리호 2차 발사를 시행하기로 했습니다.

누리호는 발사를 앞두고 6/20에 수직으로 세워졌습니다. 많은 사람들의 기대감이 한층 더 올라가는 순간이었는데요. 누리호는 우주로 떠날 채비를 잘하고 있으며 저녁에 열린 발사관리위원회에서는 기상 상황도 만족스럽운 상태라고 하였습니다. 장마전선으로 인해 걱정 또한 있었지만 올라오는 속도가 느린 것으로 확인되어 비와 바람에 대하여 우려가 덜어졌다고 하였습니다. 날씨는 누리호 발사에 큰 변수로 작용할 수 있는 부분으로 기상이 좋지 못하다면 큰 지장이 생길 수도 있는 부분인데요. 발사 시의 전남 고흥군에 있는 나로우주센터의 강수 확률을 봤을 때 30퍼센트 이하 그리고 바람은 초속 7m 정도라고 합니다. 크게 영향을 미칠 수 있는 비와 낙뢰의 경우 예보되지 않았다고 하는데요. 누리호 발사를 위해서는 근처에 낙뢰가 있어서는 안 되고 지상풍의 경우 10분의 평균 풍속 및 순간 최대풍속이 각각 초속으로 15m, 21m 미만이어야 한다고 합니다.

누리호 발사가 이번에 2차인 건 지난 2021년 10월에 1차가 발사되었기 때문인데요. 당시에도 많은 사람들의 관심을 불러 모았습니다. 당시 비행 과정에 이상은 없었으며 목표 고도로 하는 700km에도 도달했다고 하는데요. 그러나 3단의 엔진이 예상했던 것보다 46초나 일찍 연소되어서 속도가 7.5km/s에 미치지 못하게 되었다고 합니다. 이는 바람의 궤도 안착에 필요한 최소 속도로 결국 위성 모사체를 궤도에 안착시키지 못했다고 합니다. 아지만 누리호 발사 1차 때엔 발사체 자체 성능을 점검하는 목적이 컸기 때문에 성공이나 실패를 가리는 것이 큰 의미가 없어졌는데요. 국내의 기술로 만든 로켓이라는 점에 의미가 있으며 이것이 마지막 단계까지는 도달하지 못했어도 나머지 단계에서는 성공적이었다는 점만 봐도 그 의미가 크다고 합니다.

발사를 수행하는 기관인 항우연에서는 6/21(화)의 발사 시간을 오후 3~7시로 잡았습니다. 그리고 4시즈음이 유력한 시간으로 확인되었고 오전 10시부터 발사 작업에 들어가기로 하였습니다. 누리호 발사 2차가 성공하게 된다면 우리나라는 실용급 위성을 자력으로 발사하는 능력을 입증하게 되는데요. 이는 미국과 러시아, 중국, 일본, 인도 및 EU에 이어서 7번째 국가로 1톤 이상의 인공위성을 자력으로 올릴 수 있는 우주 강국이 되는 것이라고 합니다. 성공한다면 외국 발사체를 이용하지 않고도 주도적으로 우주 개발산업에 나설 수 있다는 점도 의미한다고 하네요. 참고로 나로호는 3차 발사에서 성공한 적이 있는데 이는 외국에 의존한 부분이 있었습니다.

누리호 발사 목적도 중요한데요. 이는 인공위성을 고도 700㎞ 궤도에 올린 후 초당 7.5km 속력으로 안정적으로 지구의 주변을 돌게 하는 것이라고 합니다. 이것이 1차 발사 때는 이뤄지지가 않았죠. 전체적인 기간을 보면 아주 오랫동안 연구가 되어 왔단 사실을 알 수 있는데요. 12년 3개월이라는 시간이 소요되었으며 연구개발에 투입된 인력은 250여 명이라고 합니다. 수많은 시행착오가 있었고 이러한 과정들을 거치면서 설계 및 제작과 시험 그리고 발사 운용 등의 모든 과정이 국내 기술로 진행되었다고 합니다. 여기에 들어간 예산을 보면 1조 9,572억 원 정도라고 합니다.

우주 발사체 기술이 어려운 이유는 국제 규범에 따라서 국가 간의 기술을 이전하는 행동이 엄격히 금지되었기 때문인데요. 이는 대륙간 탄도미사일 기술 그리고 군사적 목적으로 이용될 우려가 있기 때문이라고 합니다. 이렇기 때문에 우주발사체의 기술은 자력으로 개발하는 방법밖에는 없다고 하는데요. 그래서 누리호의 경우 대형 추진제 탱크부터 배관 및 발사대 등 모든 주요한 부품들이 우리나라 기업 및 연구진들의 기술력으로 만들어졌다고 합니다.

누리호 발사 1차 때 실패한 요인인 3단 엔진의 조기 연소의 경우 이를 해결하기 위해 이번 누리호 발사 때는 3단 산화제탱크 안의 고압 헬륨탱크라는 것이 못 움직이도록 하부의 고정부를 보강했다고 하는데요. 또한 산화제 탱크의 맨홀 덮게의 두께도 강화시켰다고 합니다. 항우연에서는 오전부터 발사통제 지휘소를 통해서 발사운용과 관련하여 최종점검 등의 준비 작업에 들어갔으며 육상 및 해상 그리고 공역에서도 안전통제를 시작했습니다.

발사를 하기 4시간 정도 전부터 연료와 액체산소라고 불리는 산화제를 주입하게 되는데요. 이를 채운 뒤엔 발체를 지탱해주는 기립장치를 철수하게 됩니다. 그리고 발사 10분 전엔 발사자동운용이 가동된다고 하는데요. 이것이 가동된다면 수동으로는 중지하는 것이 불가하며 시스템에 문제가 생겼을 시에는 시퀀스가 자동으로 멈추게 된다고 합니다. 누리호의 정상적인 상태가 확인되면 1단 엔진이 자동 점화된다고 합니다.

누리호 발사 순서를 보면 1단이 300톤 추력에 도달 시 누리호를 붙잡고 있었던 지상고정장치 4개가 풀리게 되며 비행이 시작된다고 하는데요. 여기까지 그리 오랜 시간이 걸리지 않습니다. 127초로 2분 정도의 시간이 소요되며 여기까지가 1단 분리 시점이라고 볼 수 있는데요. 233초가 지나서는 고도 191km 정도에서 발사체의 탑재물을 보호해주는 덮개가 분리된다고 합니다. 그리고 4분 30초 정도의 시점인 274초에서는 2단이 분리되고 약 5분이라고 할 수 있는 897초가 지나서는 고도 700km 도달로 이는 최종 목표 고도입니다.

누리호 발사되고 이 시점에 3단의 추력이 종료된다고 하는데요. 이후 약 100초 정도가 더 지나면 탑재된 위성이 분리되어 지구의 주변을 돌게 된다고 합니다. 이 성능 검증을 위한 위성과 지상국이 처음으로 교신하게 되는 시점은 발사 이후 42분 23초가 지나고 나서라고 합니다. 그리고 과기부와 항우연에서는 여러 가지 분석 후에 브리핑을 열게 되며 성공 여부를 확인할 수 있다고 합니다. 브리핑 예상 시간은 발사 이후 1시간 10분 정도가 지나는 시간으로 예상되고 있습니다.

누리호 발사 100분 안으로 위성과 두 번의 교신이 이뤄지며 이것이 잘된다면 어느 정도의 목적은 달성된 것이라고 합니다. 검증위성 안에는 큐브위성 4기가 있는데 순차적으로 우주에 내보내진다고 합니다. 누리호는 3차 발사체도 있으며 내년 예정이고 현재는 조립 중에 있다고 하네요. 이번 2차 때 성공하게 된다면 실용 위성을 보내는 것도 큰 차질 없이 진행될 예정이라고 합니다.

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