‘나로호’ 성공적인 발사 위한 발사대의 비밀은?

많은 사람들이 발사체 ‘나로호’에 많은 관심을 갖고 있지만 ‘나로호’ 발사를 위해서는 발사체뿐 아니라 발사장도 중요합니다.

우리나라 나로우주센터 발사장 지하에는 많은 시설이 있습니다. 흔히 지상에 보이는 겉모습만 보면 ‘나로호’의 발사대는 단순히 발사체를 세우고 지지하는 역할을 하는 것으로 생각하기 쉽지만, 사실 이는 발사대의 많고 복잡한 기능 중 일부분에 불과합니다.

성공적인 로켓 발사를 위한 ‘발사대시스템’은 크게 세 가지로 나뉩니다. 첫째, 발사체 종합조립동에서 발사대까지 발사체의 수송 및 발사패드 위로 직립, 그리고 발사 직전까지 발사체를 세운 상태로 안전하게 지지하는 등 발사체를 기계적으로 운용하는 ‘지상기계설비’가 있습니다. 

둘째, 연료, 산화제 및 압축가스를 발사체에서 요구하는 적절한 조건에 맞게 저장, 공급하며, 발사 취소 시, 발사체로부터 연료, 산화제 등을 안전하게 배출하는 기능을 담당하는 ‘추진제 공급설비’가 있습니다. 

마지막으로 발사준비와 운용시, 상기의 지상기계설비와 추진제 공급설비를 비롯한 발사체의 주요 시스템들을 감시하며 발사 전 점검 및 발사 운용을 총괄하는 ‘발사관제설비’가 있습니다.

이밖에도, 로켓을 발사할 때 나오는 고온의 화염을 식히기 위한 냉각시스템도 마련되어 있는데, 이를 ‘화염유도로 냉각시스템’ 이라고 하며, 발사체로부터 분사되는 고온 고압의 연소가스로부터 지상설비를 보호하기 위해 초당 900 리터에 이르는 대량의 냉각수를 분사하게 됩니다.

이러한 발사대시스템은 발사대 지하에 있는 ‘발사동’이라 불리는 지하 3층의 공간에 숨어있습니다. 그 옆에는 지하로 연결된 ‘중앙공용동’이라는 건물이 자리잡고 있습니다. 이 커다란 건물의 안팎에는 발사를 위한 각종 설비가 설치되어 있고, 이와 같이 단순한 장비가 아닌 대형 복합시스템 이기 때문에 ‘발사대’를 ‘발사대시스템’으로 부르는 것이 보다 정확합니다. 

나로호 1,2차 발사 때 사진과 방송을 보면 알수 있듯이 로켓이 발사될 때, 발사대는 화염에 휩싸이게 됩니다. 이때 발사대 시설이 지상으로 나와 있을 경우 높은 화염 온도와 센 바람이 발사대 주변 설비에 손상을 줄 수 있습니다. 그래서 대부분 발사장에서는 발사대 주변에는 발사체를 받쳐주는 구조물만 두고 나머지는 충분한 거리를 두고 위치하게 됩니다. 

나로우주센터 발사대의 경우 공간이 넓지 않기 때문에 설비 보호를 위해 충분한 거리를 띄울 수 없었습니다. 그래서 발사 설비 및 구조물들을 모두 지하로 옮기고 견고한 철근 콘크리트로 로켓 발사시 발생하는 화염으로부터 설비를 보호하고 만일의 사고 발생시 피해를 최소화 하고자 하였습니다. 모든 분야가 그렇겠지만 눈에 보이는 것이 전부가 아닙니다. 눈으로 볼 수 있는 우주로 날아가는 로켓 뒤에는 보이지 않는 곳에서 로켓이 잘 날아갈 수 있도록 지원해주는 여러 가지의 장비가 있듯이 로켓을 연구하는 연구원들 이외에도 로켓이 잘 날아갈 수 있도록 발사대 시스템을 개발하는 연구원들이 있습니다. 

글 : 한국항공우주연구원

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