내년 고흥 우주센터서 첫 위성발사

내년 고흥 우주센터서 첫 위성발사

[매일경제] 2008년 10월 28일(화) 오후 03:47

 

 

내년 4~6월이면 우리나라가 전남 고흥에서 우리나라 위성이 실린 발사체(로켓)를 발사하게 됩니다. 이를 앞두고 나로우주센터는 한참 공사를 하고 있고, 그곳에서 한국항공우주연구원 연구원들을 중심으로 발사체 조립과 발사준비실험을 거듭하고 있습니다. 내년에 발사에 성공하면 우리나라는 한국에서, 한국 소유의 발사체로, 한국 위성을 발사하는 9번째 국가가 되는 겁니다. 최근 외부에 모습을 드러낸 한국형 소형위성 발사체(KSLV-I) 등을 이해하기 쉽도록 일문일답으로 알아보겠습니다.

Q> 한국형 소형위성 발사체(KSLV－I) 개발사업은 어떤 프로젝트인가요.

소형위성 발사체 개발사업(Korea Space Launch Vehicle Program)은 100㎏급 인공위성을 지구 저궤도에 진입시킬 수 있는 발사체를 개발해 발사하는 프로그램을 말합니다. 대전에 있는 한국항공우주연구원이 주관이 돼 2002년 8월부터 사업이 시작됐습니다. 내년 4~6월 발사체를 쏘아 올릴 예정입니다.

Q> 발사체를 발사하는 곳이 나로우주센터라고 하던데 어떻게 건설되고 있나요.

나로우주센터는 전남 고흥군 봉래면에 있는 외나로도에 위치하고 있습니다. 전체 면적은 502만㎡(152만평)이며 사업비 3125억원을 들여 2000년 12월 공사를 시작해 올해 연말 완공할 예정입니다.

나로우주센터는 

△발사체를 쏘아 올릴 발사대 및 추진기관 시험시설

△발사체 조립 및 시험시설

△발사통제소 

△기숙사 등 부대시설로 구성됩니다. 제주도에는 쏘아 올린 발사체를 추적할 수 있는 추적소가 별도로 있습니다. 세계적으로 우주센터는 12개국 26개소가 있습니다. 미국이 플로리다에 있는 케네디우주센터 등 10개소로 가장 많고, 러시아 4개소, 중국 3개소, 일본 2개소를 보유하고 있습니다.

Q> 발사체는 어떻게 생겼나요.

발사체의 총길이는 33ｍ, 직경 2.9ｍ, 무게는 140ｔ에 달하고 2단(상단) 고체 킥모터와 1단 액체엔진으로 구성되는 2단형 발사체입니다. 7.7ｍ 상단로켓에는 인공위성이 실리고, 25.8ｍ의 1단로켓은 산화제탱크, 연료탱크, 1단 엔진과 노즐 등으로 구성됩니다.

Q> 발사체가 발사되면 어떤 과정을 거쳐 저궤도에 진입하나요.

발사체가 발사되면 약 4분(238초) 뒤 1단 로켓과 2단(상단) 로켓이 분리되고 9분(540초)이 지나면 상단로켓 표면에 장착된 화약이 터지면서 인공위성만 따로 떨어져 나가 저궤도에 진입하게 됩니다.

분리된 1단 로켓과 상단로켓 표면은 바다로 떨어지게 되죠. 발사체는 발사 직후 처음 20초간 900ｍ를 수직으로 올라간 뒤 이후 정남향에서 10도가량 동쪽으로 기울어져 일본 오키나와섬 쪽으로 향하게 됩니다. 이 로켓은 발사 직후 매우 빨리 하늘로 치솟기 때문에 곧바로 일본 상공에 벗어나게 되므로 영공침입 등을 걱정할 필요는 없습니다.

Q> 발사체에는 무엇이 실리나요.

발사체 상단로켓에는 과학기술위성 2호가 실리게 됩니다. 이 위성은 하늘 위에서 마이크로파 라디오미터 개발을 통한 대기 및 지구 복사에너지를 측정하고 위성에 탑재된 레이저반사경을 통해 위성궤도를 정밀하게 측정하는 임무를 지닙니다. 이 위성의 무게는 99.4㎏이며 수명은 2년 정도로 광주과학기술원과 KAIST 등이 공동 개발했습니다.

 

Q> 발사대는 어떤 역할을 하나요.

발사대는 말 그대로 발사체를 쏘아 올리는 시설을 말합니다. 높이 33ｍ의 발사대는 해발 110ｍ 마치산의 암반 위에 자리 잡고 있지요. 이 발사대는 초속 70ｍ의 강풍이 불어와도 견디도록 설계됐으며, 주변에 높이 75ｍ의 낙뢰방지시스템(피뢰침)이 3개 설치됐습니다. 발사체를 장착한 발사대를 수직으로 세우는 데는 17분이 걸립니다. 발사체가 모든 시험을 끝내면 발사 24시간 전 이곳 발사대로 옮겨져 연료 등을 충전하며 발사를 기다리게 됩니다.

Q> 발사체를 여러 개 만들었다는데.

발사 전 많은 실험을 해야 하므로 발사체 여러 개가 필요하죠. 러시아가 만들어 가져온 1단 로켓은 최소 3개가 필요하며, 우리 기술진이 만드는 상단 로켓은 10개 정도 만들었죠. 조광래 항공우주연구원 우주발사체사업단장은 "발사체 관련 총사업비 5024억원 중 상단로켓 개발에만 2000억원가량이 들어가므로 1개당 200억원짜리인 셈"이라고 말했습니다.

Q> 이번 사업에 러시아 연구원들이 많이 참여했다고 하던데요.

맞습니다. 이 사업은 러시아가 많이 도와줬습니다. 우리 정부는 2004년 9월 러시아 정부와 우주기술협력협정(IGA)를 체결해 이번 발사체 발사에 중요한 역할을 하도록 하고 있습니다. 특히 1단 로켓은 러시아에서 만들어 김해공항을 거쳐 화물운반선을 이용해 이곳 나로우주센터까지 가지고 왔습니다. 현재 35명의 러시아 연구원들이 파견 나와 있으며, 이곳에서 발사체 조립과 각종 성능ㆍ인증시험에 참여하고 있습니다.

Q> 원래 발사체 발사는 올해 연말이었는데 내년으로 연기됐죠.

그렇습니다. 당초 올 연말로 예정됐지만 러시아측이 까다로운 성능 시험을 요구해 4~6개월가량 늦춰진 겁니다. 아직도 설치 및 성능ㆍ인증시험을 거쳐야 하므로 또다시 연기될 가능성도 있습니다.

Q> 내년에 첫 발사가 성공할까요.

발사체를 처음으로 쏘아 올려 성공할 확률은 30%밖에 안 됩니다. 첫 발사에 성공한 나라는 러시아 프랑스 이스라엘 등 3개국에 불과합니다. 예를 들어 브라질은 3차례 모두 실패했다고 합니다. 이 때문에 항공우주연구원 전문가들도 발사 성공을 낙관할 수 없는 분위기입니다. 다만 이번 발사작업에는 기술력이 뛰어난 러시아가 많이 도와줬으므로 상당히 유리한 편이라고 할 수 있죠. 현재 세계에서 우주발사체를 자체 개발한 국가는 러시아 미국 프랑스 일본 중국 영국 인도 이스라엘 등 8개국입니다.

Q> 만약 발사체가 폭발 등 실패할 위험은 없나요.

발사체는 폭발 위험 등 실패할 가능성도 적지 않습니다. 발사체는 강한 폭발력을 지닌 연료를 지니고 있고 발사 때 섭씨 3000도의 열을 뿜어내 폭발 가능성도 있으므로 최소 1.2~1.8㎞의 안전거리를 확보해야 합니다. 이 때문에 사람이 있는 발사통제동은 발사대로부터 2㎞ 떨어진 곳에 설치됐습니다.

Q> 실패하면 또 쏘아 올릴 수 있나요.

발사는 '2+1 시스템'으로 최소 두 차례 실시됩니다. 발사체는 두 차례 발사되지만 한번이라도 실패할 경우 1회를 추가하기로 러시아와 계약했기 때문입니다. 만약 1차 발사가 성공하면 9개월 뒤 2차 발사를 하게 되지만 실패하면 수개월간 원인분석과 준비기간을 거쳐 다시 2차ㆍ3차를 쏴야 합니다.

[김정욱 기자]매일경제