[뉴스투데이=남지완 기자] 한국 방산·우주 기업 및 한국항공우주연구원(항우연) 기술력이 총 집결된 누리호 2차 발사가 이틀 앞으로 다가왔다. 

 

13일 관련업계에 따르면 지난해 10월 '절반의 성공'에 그쳤던 첫 국산 우주발사체 누리호는 오는 15일 오후 4시 전라남도 고흥군 봉래면 나로우주센터에서 발사될 예정이다. 이에 따라 한국은 다시 한번 우주 강국으로 도약하기 위한 도전에 나선다. 

 

특히 이번 2차 발사는 1차 발사 문제점(산화제 탱크 균열)을 보완했기 때문에 성공 가능성이 더욱 높을 것이라는 업계 중론이다. 이와 함께  한화그룹의 성숙한 기술력 또한 이번 프로젝트 성공 가능성을 끌어올릴 전망이다.

 

■ 1차 발사에서 문제됐던 요인과 해법은 

 

항우연 자료에 따르면 누리호는 1차 발사 때 목표 고도 700km에는 도달했다. 그러나 3단 발사체가 예정보다 약 46초 일찍 중단돼 목표 속도인 초속 7.5km에 미치지 못해 위성이 지구 주위를 일정하게 도는 궤도 비행에 실패해 결국 지구 중력에 이끌려 추락했다.

 

‘누리호 발사조사위원회(이하 발사조사위원회)’는 정확한 발사 실패 원인을 파악하기 위해 조사를 시작했다. 조사 결과 3단 산화제(연료를 태우기 위한 물질) 탱크에 압력이 저하돼 엔진이 조기에 멈춘 것으로 확인됐다. 

 

산화제 탱크가 기존 장착 위치에서 이탈했고 탱크가 계속 움직여 균열을 일으켰다. 이에 따라 산화제가 균열로 누출되면서 3단 엔진으로 유입되는 산화제 양이 급감해 3단 엔진이 조기에 가동을 멈췄다고 발사조사위원회는 분석했다.

 

발사조사위원회는 산화제 탱크 보강이 필요하다는 점을 깨달았다. 이에 따라 이번 2차 발사에는 산화제 탱크 설계를 보완해 고정장치가 탱크 하부지지부를 더 강하게 고정하고 맨홀두께 수준 구조물을 강화해 산화제 탱크 무게를 1.5배까지 견딜수 있도록 프로젝트가 마련됐다. 또한 산화제 탱크 덮개 두께도 2배 가량 늘려 견고성을 높였다.

 

이에 따라 항우연은 지난번 실패 요인을 해결해 이번 프로젝트 성공률을 끌어올렸다.

 

과학기술정보통신부(과기부) 관계자는 “누리호 1차 발사 이후 누리호 개선 사항을 도출하고 기술적으로 보완하는데 국내 연구진과 산업체 관계자들이 전력을 다했다"며 "마지막까지 최선을 다하겠다”고 입장을 밝혔다.

 

 

■ 누리호 비상은 한화그룹이 책임진다

 

누리호가 성공적으로 비상하기 위해서는 앞서 언급한 산화제 탱크 문제 외에 한화그룹의 핵심 기술력이 뒷받침 돼야 한다.

 

누리호와 같은 우주발사체를 우주로 쏘아 올리려면 엔진이 최고 성능을 갖춰야 한다.  엔진 타입에는 크게 가압식과 터보펌프 방식 등 두 가지가 있다. 이번 프로젝트에 사용되는 방식은 한화에어로스페이스의 터보펌프 기술이다.

 

터보펌프는 발사체 동력원인 연료와 연료를 태우기 위한 산화제를 일정한 압력으로 엔진에 보내주는 장치다.

 

이 장치는 누리호에 적용된 유일한 고속 회전 기계다. 엔진에 연료와 산화제를 적재적소에 일정하게 보내주지 못한다면 엔진은 불안정한 출력을 뿜어내 결국 발사체에 악영향을 미치게 된다.

 

이에 따라 한화에어로스페이스 터보펌프가 정상작동 한다는 것은 이 프로젝트의 성공 확률을 한층 끌어올려 주는 것이라고 볼 수 있다.

 

누리호에 장착된 75t급 엔진 4기 또한 한화에어로스페이스 제품이다. 누리호 동체가 상당 부분 완공된 후 한화에어로스페이스 엔진은 지난 5월 초 출하식을 가졌다.

 

이 엔진은 한국 독자 기술로 개발됐으며 비행시험을 통한 성능 검증까지 마친 한국의 우주발사체 제품이다. 이 엔진은 또한 영하 180도 및 영상 3300도 온도를 모두 견딜 수 있어 한국 우주산업의 첨단기술 실력이 한층 높아졌음을 보여준다. 

 

 

(주)한화는 성공적인 궤도 안착을 위한 발사체 분리를 책임지는 ‘역추진모터’와 ‘가속모터’ 제조를 담당한다.

 

역추진모터는 하단의 관성 운동을 막고 가속모터는 상단 관성에 힘을 실어주는 역할을 한다.

 

역추진모터는 1초 가량 20t급 추력(물체를 운동방향으로 밀어붙이는 힘)을 발생시켜 1단 로켓을 분리시키는 역할을 한다. 가속모터는 2단을 로켓을 비행 방향으로 밀어준다.

 

이때 미세한 오차가 발생하면 분리 발사체 간 충돌 또는 궤도 이탈이 발생한다. 이에 따라 (주)한화 기술력이 프로젝트의 성패를 가르는 핵심 요인이 될 것으로 보인다.