나로호 발사, 이번엔 반드시 성공이다

우리나라가 처음 개발한 우주발사체, 나로호의 두 번째 발사가 코앞으로 다가왔다. 지난해 8월 25일 1차 발사가 절반만 성공한 지 10여 개월 만이다. 그간 나로우주센터의 연구원들은 1차 발사의 원인을 찾고 문제를 해결하느라 밤낮없이 바쁘게 지냈다. 2차 발사가 일주일 앞으로 다가온 지금, 그들에게 남은 것은 ‘진짜 성공’을 맛보는 일뿐이다. 

나로호는 두 번째 발사에 성공할 수 있을까? 여기에 대해 정확히 답을 내릴 사람은 없다. 미국과 유럽, 중국 등의 우주강국도 로켓 발사에 성공하기까지 수십 차례 이상 발사 실패를 겪었기 때문이다. 그들의 발사성공률도 27.2%에 그친다. 

하지만 나로호의 1차 발사에 비춰보면 우리가 성공할 가능성은 높다. 당시 위성을 둘러싸고 있던 덮개(페어링)가 분리되는 문제를 빼면 나머지는 제대로 작동했기 때문이다. 발사 당시 나로호에 부착됐던 영상이 보여준 장면도 이를 증명한다. 

이 동영상에서 나로호는 발사 3분 36초 만에 오른쪽 페어링을 분리했다. 하지만 함께 떨어져나가야 할 왼쪽 페어링은 떼어내지 못했다. 이때 나로호가 균형을 잃는 장면을 동영상에서 확인할 수 있다. 이어 3분 53초가 지나자 1단이 분리돼 되고 6분 35초 만에 2단 엔진(킥모터)이 점화되면서 우주로 계속 올라갔다. 아름다운 지구의 모습을 뒤로하고 말이다. 

그러나 7분 35초에 2단 엔진까지 점화를 마치고 추진 동력을 잃을 잃어버리자 나로호는 격렬하게 회전하기 시작했다. 덜 분리된 왼쪽 페어링 때문에 균형을 잃은 것이다. 왼쪽 페어링은 결국 과학기술위성이 분리될 때가 돼서야 떨어졌고, 위성은 원래 궤도에 진입하는 데 실패하고 말았다. 

이 영상을 통해 연구진들은 나로호의 페어링 분리 외에 다른 부분은 정상적으로 작동하는 것을 확인했다. 2차 발사 때도 기술적으로 변하는 부분은 없으므로 이 결함만 보완하면 무성공할 수 있다는 자신감을 갖고 있다. 

나로호 발사조사위원회에서는 나로호 페어링 미분리의 원인을 2가지로 추정했다. 우선 전기적인 결함으로 페어링을 분리하는 화약이 터지지 않았을 가능성이다. 정상적인 경우라면 나로호가 발사된 지 3분 36초 후에 페어링을 분리하는 화약이 터져야 한다. 하지만 나로호 내부에 있는 전기배선 장치에 방전이 일어났다면 화약을 터뜨리는 기폭제에 전기가 충분히 공급되지 못한다. 결국 화약이 폭발하지 않아 페어링이 정상적으로 분리되지 못한다. 

화약이 정상적으로 터졌다면 페어링을 분리하는 기구가 제대로 작동하지 않았을 수 있다. 조사위원회 측에서는 페어링을 분리하는 분리볼트가 완전히 벗겨지지 않았을 가능성을 제시했다. 

이런 원인을 파악한 연구원들은 2차 발사를 준비하면서 로켓 상단과 페어링 분리에 가장 많은 공을 들였다. 1차 발사 이후 페어링 전체 시스템 시험을 24회나 실시했고, 작은 부품 시험을 한 것까지 합치면 총 400회가 넘는 시험을 했다. 한 치의 오차도 없게 만들기 위해서다. 페어링이 잘 분리될 수 있도록 구조를 개선하고 분리 화약을 터뜨리는 신호도 잘 전달되도록 전기적 부분을 보완했다. 

나로호 2차 발사가 1차 발사와 거의 같은 과정으로 진행된다는 점은 우리가 성공할 가능성을 높여준다. 한 번의 경험을 통해 개선할 점을 찾았으니 이제 정말 성공하는 일만 남은 셈이다. 

나로호는 1단 로켓과 2단 로켓에 대한 최종 시험을 5월 14일에 끝내고, 17일부터 19일까지 3일 동안 조립을 마쳤다. 나로우주센터의 발사대 시스템과 추적·계측·통제장비 등 모든 발사시설도 이미 성능점검을 마쳤다. 이제 발사대와 나로호가 최적의 발사 상태를 유지하는 일만 남았다. 

일본의 다네가시마 우주센터의 소장, 사카즈메 노리오 박사는 “로켓은 실패를 먹고 성장한다. 실패의 경험에서 약점을 알아야 개선할 수 있기 때문이다”고 말했다. 그의 말처럼 지난 1차 발사는 우리나라 로켓 기술 전체를 한층 성장시켰을지 모른다. 그리고 지난번 실패를 먹고 자란 나로호는 약점을 보완해 철저히 개선했다. 이제 2차 발사가 성공하기만 하면 된다. 

1957년부터 지금까지 약 1700여회 발사에 성공한 러시아 소유즈 로켓도 첫 해에는 절반도 발사에 성공하지 못했다는 점을 기억하자. 17번 발사한 것 중 7회만 성공했던 소유즈 로켓의 처음이 실패를 먹고 이만큼 자란 것이다. 아직 한국의 로켓기술은 선진국에 뒤쳐져 있다. 하지만 짧은 기간 동안 인공위성 분야에서 좋은 성과를 냈듯 우리의 로켓도 곧 빠른 속도로 발전할 것이라 기대된다. 

1차 실패를 발판으로 삼아 나로호 2차 발사는 반드시 성공했으면, 그리고 이 성공으로 한국의 우주기술이 성큼 자랄 수 있기를 바란다.

글 | 박태진 과학칼럼니스트 

 한국과항공우주연구원  카리스쿨 

아이디어 팩토리가 마음에 드신다면 구독+해 주세요