나로호, 발사 후 55초와 215초가 중요하다

와신상담 겪은 나로호… 발사대기 중

우주를 향한 국민 염원이 뜨겁게 달아오르고 있는 가운데, 우주발사체 나로호(KSLV-I)의 2차 발사 준비작업이 순조롭게 진행되고 있다. 

교육과학기술부(장관 안병만)와 한국항공우주연구원(원장 이주진)은 지난 8일 오전 8시30분 교과부 제2차관 주재로 나로호 관리위원회를 개최해 “발사대 이송과 기립 및 지상 장비와의 연결 작업이 정상적으로 수행됐음을 최종 확인하고 당초대로 발사 리허설을 진행하기로 결정했다”고 밝혔다. 

지난 7일 한국·러시아 기술진은 나로호를 조립동에서 1.5km 떨어진 발사대까지 옮겨, 발사체를 수직으로 세우는 과정에서 발사체 상태를 점검하는 전기장치가 불안정한 반응을 보이자 5시간 넘게 작업을 중단했었다. 

항우연은 그러나 “지상관측장치의 연결부(커넥터)를 분리·점검해 재조립한 뒤 전기신호의 불안정 현상이 없어져 5시간 늦은 저녁 8시55분부터 기립 작업을 시작했다”고 밝혔다. 나로호는 밤 9시20분께 수직으로 세워졌으며, 기술진은 밤새 추가점검을 실시한 것으로 전해졌다.

오늘 오후 1시30분, 발사시각 결정

8일 오전 11시부터 시작된 리허설(발사상황 모의훈련)은 1단과 2단 로켓에서 따로 진행됐다. 리허설에서는 최종 발사상황을 대비해 연료주입, 발사체 추적시스템 가동, 주변 기상상황 분석, 카운터다운 등을 점검하는 방식으로 진행됐다. 

여기서 문제가 없다면 나로호 관리위원회는 9일 오후 1시30분 회의를 열고 나로호를 발사해도 좋은 날씨인지, 인공위성과 같은 우주비행 물체와 충돌할 가능성이 없는지 등을 최종 점검한 후 문제가 없다고 판단되면 최종 발사 시각과 함께 발사 결정을 내린다.

 

▲ 나로호 발사 후 비행 예상도

발사과정은 전과 동일하다. 이륙 후의 음속 돌파(마하1, 시속1200㎞) → 페어링 분리 → 1단 발사체 분리 → 2단 발사체 목표궤도 진입 → 위성 분리 등의 과정이 이루어진다.

항공우주전문가들은 이륙 55초 후 마하 1의 속도로 음속을 돌파하는 그 순간이 가장 중요한 순간이라고 설명하고 있다. 이 때 나로호가 가장 큰 압력을 받게 되고 구조적 결함이 있을 경우 폭발 가능성이 있기 때문이다. 

발사 후 215초가 지나면 3단계인 페어링(보호덮개)이 2개로 쪼개지면서 분리된다. 그러나 페어링이 제대로 분리되지 않을 경우 과학기술위성 2호(STSAT-2)가 발사체에서 분리해 나올 수 없게 되거나 분리되더라도 궤도 진입에 실패할 수 있다. 

마지막단계인 2단 로켓과 과학기술위성 2호(STSAT-2)의 분리 과정과, 궁극적인 목표인 13시간 이후 대전 카이스트 인공위성연구센터와 위성의 첫 교신이 이뤄질 지 여부도 관심이다. 

페어링 분리 후 232초 후의 1단 로켓 분리 과정, 마지막단계인 2단 로켓과 과학기술위성 2호의 분리 과정, 이번 나로호 발사의 최종 목표인 13시간 후 대전 KAIST 인공위성연구센터와 첫 교신 여부 등도 주요 관심사다. 

이전보다 성공 가능성 매우 높아

이처럼 넘어야 할 산이 많지만 성공 가능성에 대해 밝은 전망들이 나오고 있다. 지난해의 사례를 거울삼아 페어링과 관련된 전기신호, 기계장치 등에 대한 보완이 철저히 이루어졌으며, 발사와 관련된 한국 기술진의 경험 역시 매우 축적돼 있어 돌발사태가 발생하지 않는 한 성공 가능성이 매우 높다는 것이 관계자들의 분석이다.

나로호 발사에 대한 국민의 관심 역시 뜨겁게 달아오르고 있다. 나로호 발사장면을 볼 수 있는 장소에 관람객들의 방문이 이어지고 있다. 고흥군 나로우주센터 주변 남열 해수욕장, 20km 이상 떨어진 백야도에 이르기까지 10여 곳의 장소에 많은 인파가 모이고 있어 나로호 발사축제가 벌어지고 있는 분위기다.

▲ 2차 발사용 나로호 조립장면

이번에 발사될 나로호가 위성을 궤도에 진입시키는데 성공한다면 한국은 자국 땅에서 자국 위성을 쏘아 올린 10번째 나라가 된다. 나로호 발사가 성공을 거둘 경우 그로 인해 발생하는 가치 역시 엄청나다. 

국가 과학기술에 대한 국민적 자부심, 어린 학생들의 자신감, 국가 브랜드 제고 등 무형적인 가치는 물론 발사 경험으로 발생하는 경제적 가치 역시 2조3천억 원이 넘는다는 산업연구원 분석이다.

우려되는 것은 혹시 있을지 모르는 실패 가능성이다. 그러나 설사 실패를 한다고 해도 낙담할 일은 아니다. 지난해 비록 실패는 했지만 이로 인해 얻은 성과 또한 만만치 않다. 그동안 기술진들은 실패를 만회하기 위해 끊임없는 노력을 해왔고, 그 노력을 통해 얻은 시스템 운영 경험 역시 적은 성과라고 볼 수 없다.

또한 발사체와 관련된 국내 대학과 연구소, 대한항공, 현대중공업 등 국내 160여 개 기업들의 노력과 노하우는 발사체 설계, 10만 개가 넘는 부품 개발 등에 큰 도움이 될 것이고, 또한 우주강국으로 가능 탄탄한 밑거름이 될 것으로 보인다. 

나로호의 최종 발사시각은 오늘 오후 1시30분 열리는 관리위원회를 통해 결정될 예정이다. 위원회는 그동안 이어진 리허설 결과와 주변 날씨 상황, 우주비행체 상황 등을 종합해 발사 시각을 결정하게 된다. 

나로호 발사를 앞두고 우리가 만든 과학기술위성 2호가 지상과의 교신에 성공했다는 소식이 전해지기를 손꼽아 기다린다.

이강봉 편집위원 

 한국과학창의재단  사이언스타임즈 

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