나로호 성공적 발사를 위한 5가지 개선방안

▲ 나로호 비행결과 궤적

지난해 8월 발사된 나로호의 페어링 비정상 분리의 원인이 밝혀졌다.

‘나로호 발사조사위원회(위원장 이인 KAIST 교수)’는 8일 최종 조사결과 발표를 통해, 당시 문제가 됐던 ‘Near 페어링’의 비정상 분리에 대해 두 가지 추정원인을 제시했다. 

조사위원회에 따르면 216초에 페어링 분리명령 발생 이후,

① 페어링분리구동장치(FSDU)에서 페어링 분리장치로 고전압 전류가 공급되는 과정에서 전기배선 장치에 방전이 발생해 분리화약이 216초에 폭발하지 않았거나 [전기적원인]

② 216초에 분리화약은 폭발했으나 분리화약 폭발이후 페어링 분리기구가 불완전하게 작동해 분리기구 내부에 기계적 끼임 현상 등이 발생한 것으로 추정된다. [기계적원인]

▲ 지난 11월 진행된 지상분리시험.

이번 추정 원인은 나로호의 원격측정정보, 분리화약 기폭회로에 관한 지상시험, 페어링 분리시험 및 위성분리 후 위성의 운동특성에 관한 시뮬레이션 등을 통해 얻어낸 것이다. 

 

나로호 성공적 발사를 위한 5가지 개선방안

이번 발표에는 추정원인에 따른 개선방안도 함께 제시됐으며, 구체적인 내용은 다음과 같다. 

① 전기배선 장치의 방전 방지를 위해 전기배선 장치 부품으로 1차 발사 때 사용됐던 제품보다 방전 방지효과가 더 큰 제품을 사용한다. 또한 케이블 연결부위를 방전이 일어나지 않게 몰딩 처리한다.

② 페어링 분리 화약장치의 기폭 신뢰성을 높이기 위해 기폭회로 구성을 보완한다. 이로써 한쪽 페어링분리구동장치에서 문제가 발생하더라도 나머지 다른 한쪽 페어링분리구동장치에 의해 분리화약이 기폭 되도록 한다. 

③ 페어링 분리기구의 분리성능 향상을 위해 전단핀 전단시스템의 절단성능을 향상한다. 또한 페어링 분리기구의 내부 부품에 대한 변형방지대책을 마련한다.

④ 조립과정에서의 작업관리 및 품질관리를 강화하는 측면에서 페어링 분리장치 조립상태 확인을 위한 비파괴검사 강화 등을 실시한다.

⑤ 이미 제시한 개선대책의 효과를 최종적으로 확인하기 위해 검증시험을 실시한다.

조사위원회는 “이번 조사과정에서 저진공 환경에서의 방전발생 가능성, 위성분리 후 위성 운동특성, 페어링의 기계적 분리과정에서 발생 가능한 진동신호 유형 등이 시험을 통해 새롭게 확인됐으며, 이는 향후 한국형 발사체 개발에 많은 도움을 줄 것으로 기대한다”고 밝혔다. 

▲ Near 페어링 비정상 작동 상황분석도.

 

5~6월에 나로호 2차발사 예정

한편 나로우주센터에서는 지난 2월 1일 나로호 2차 발사를 위한 발사대 성능 점검시험에 착수했다.

한국항공우주연구원(원장 이주진)에 따르면 현재 KAIST 인공위성연구센터에 보관 중인 과학기술위성 2호는 발사 및 운용을 위한 주기적인 성능 확인을 수행 중이다. 또한 나로호 1차 발사를 통해 정상적인 작동이 확인된 발사대도 2차 발사를 앞두고 이렉터 작동시험, 추진제 공급라인 자동연결장치 작동시험, 추진제 및 고압가스 공급시스템 성능시험 등 약 4개월 동안의 점검시험과 인증시험을 진행할 예정이다.

나로호 1단은 러시아에서 조립이 완료된 후 3월말 또는 4월초 우리측에 인도될 예정이다. 항우연 관계자는 “지난 1차 발사의 경험으로 보아 나로호 1단 인수 후 발사 준비에 약 2개월+α 정도가 소요될 것으로 보인다”고 밝혔다.

 한국과학창의재단  사이언스타임즈 

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