발사 연기됐던 ‘누리호’ 재시동

75톤급 로켓 엔진 연소시험(전남 고흥 나로우주센터/한국항공우주연구원 제공)

■ <누리호> 국내 최초 독자 개발 우주 발사체

밝은 주황색 화염이 매우 거세게 뿜어져 나옵니다. 지난해 4월 진행된 로켓 엔진 연소시험입니다.

우리나라가 독자 기술로는 최초 개발하는 발사체, 누리호에 장착되는 75톤급 엔진입니다. 엔진뿐 아니라 발사체 전체의 설계부터 제작, 시험, 발사까지 모든 과정을 우리의 역량으로 개척합니다.

누리호는 당초 다음 달(2월) 발사 예정이었습니다. 그런데 지난달(2020년 12월) 개최된 제18회 국가우주위원회에서 발사를 오는 10월로 연기하기로 결정했습니다.

과학기술정보통신부는 발사체 1단부 개발이 일정 조정에 가장 큰 영향을 미쳤고, 발사체 각 단의 조립과 극저온 환경에서의 기체 건전성 확인 등에 추가적인 시간이 필요하다고 연기 이유를 설명했습니다.

엔진 4기로 구성된 누리호 1단부

■ 오는 28일 로켓 엔진 4기 종합 연소시험 예정

누리호의 75톤급 엔진에 대해서는 지금까지 모두 26기의 엔진으로 170회, 누적연소시간으로는 16,890초 동안 시험을 수행해 성능을 확인했습니다. 3단으로 구성된 누리호의 2단부에는 이 엔진 1기가 들어갑니다.

3단부는 7톤급 엔진이 들어가고요. 2단과 3단에 대한 검증은 마무리됐습니다. 이제 발사체의 제일 아랫부분으로, 로켓을 발사할 때 가장 먼저 점화되는 1단부에 대한 검증이 남았습니다.

누리호 1단부에는 75톤급 엔진 4기가 들어갑니다. 300톤의 힘을 내겠죠. 4개지만 1개처럼 작동해야 합니다. 한국항공우주연구원은 누리호 1단부 수류시험을 2차례 진행했습니다. 수류시험은 추진제를 충전·배출하면서 탱크와 밸브, 공급 계통의 신뢰성을 확인하는 시험입니다.

남은 것은 4기를 동시에 연소하는 종합 연소시험입니다. 각각의 엔진이 동시에 동일하게 작동하는지. 서로 어떤 영향을 주는지. 엔진 1기의 4배 출력이 나오면서 발생하는 열에 로켓이 설계대로 견디는지 등을 살펴보게 됩니다.

종합 연소시험도 우리나라로서는 발사체를 개발하면서 처음 해보는 것입니다. 모두 3차례 예정됐습니다.

첫 번째인 오는 28일은 30초 연소가 목표입니다. 그리고 다음 달 100초, 3월에는 1단 로켓의 모든 추진제를 소진할 때까지 연소하는 것이 목표입니다. 127초 안팎이 될 것으로 예상됩니다.

엔진 4기 종합 연소시험을 목표대로 수행하고 나면, 누리호 1단 로켓 개발은 사실상 성공이라고 볼 수 있습니다.

조립 중인 누리호(나로우주센터 조립동)

■ 누리호 본체 조립

거대한 드럼통으로 보이시나요? 소중한 우리 기술로 제작되는 누리호 조립 현장입니다. 나로우주센터의 조립동에서는 누리호 조립이 한창 진행 중입니다. 1,2,3단에 제각각 필요한 로켓 엔진과 연료 탱크, 산화제 탱크 등을 장착하고 있습니다.

누리호는 제작 완료 후 발사 전 WDR(Wet Dress Rehearsal)을 거칠 예정입니다. 산화제 충전을 포함해 엔진 점화 전까지 사전예행연습을 하는 것입니다.

당초 계획에는 없었지만 WDR을 하기로 하면서 1달 넘는 시간이 더 필요해졌습니다. 시간을 왜 낭비하냐고요? 지난 2018년 누리호 시험발사체를 쏘아 올렸는데, 이때 WDR을 수행하면서 시스템 오류와 추진기관 부품 누설사항을 사전에 발견했습니다. 덕분에 이상 없이 발사에 성공했고요.

계획한 대로 로켓 엔진 종합 연소시험과 조립, WDR 등을 마치면 누리호는 오는 10월, 전남 고흥 외나로도의 전용 발사대에서 온전히 우리의 힘으로 만든 최초 발사체임을 증명하기 위해 지면을 박차고 우주를 향해 솟아오를 것입니다.

누리호 발사 가상도(항공우주연구원 제공)