누리호, 오늘 다시 우주로

과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국항공우주연구원(항우연)은 한국형 발사체 누리호(KSLV-Ⅱ)에 대한 2차 발사를 오늘 시도합니다.

목표는 인공위성을 고도 700㎞의 궤도에 올려 초당 7.5km의 속력(시속으로는 2만 7천km)으로 지구 주변을 안정적으로 돌도록 하는 것입니다.

누리호 2차 발사에 성공하면 우리나라는 자력으로 실용급 위성을 발사하는 능력을 입증하는 7번째 국가가 됩니다.

외국의 발사체를 이용하지 않더라도 우리 힘으로 위성을 쏘아 올릴 능력을 갖춰, 주도적으로 다양한 우주 개발사업에 나설 수 있다는 의미입니다.

■ 12년 3개월간 독자 개발…'75t급 액체 엔진' 핵심

누리호는 총 길이 47.2ｍ, 중량 200t 규모의 발사체로 2010년 3월부터 개발됐으며, 1.5t급 실용위성을 지구 저궤도(600∼800km)에 투입할 능력을 갖추도록 설계됐습니다.

12년 3개월 동안 250여 명의 연구개발 인력이 수많은 시행착오를 거치며 누리호의 설계, 제작, 시험, 발사 운용 등 전 과정을 국내 기술로 진행했습니다. 투입된 예산은 1조 9천572억 원입니다.

누리호의 가장 핵심적인 부품은 '발사체의 심장'이라고도 불리는 75t급 액체 엔진입니다.

1단에서 75t급 액체 엔진은 4개가 한데 묶여 1개의 300t급 엔진처럼 동시에 점화하며, 2단에도 1개가 달려있습니다.

우리나라는 이 엔진 개발을 통해 세계 7번째로 중대형 액체로켓엔진 기술을 확보했습니다.

이 밖에도 대형추진제 탱크, 초고온 가스 등이 흐르는 배관, 발사대 등 모든 주요 부품이 우리 기업과 연구진의 기술력으로 만들어졌습니다.

2013년 1월 3차 발사에서 성공한 나로호(한국형발사체 KSLV-Ⅰ)는 1단 엔진은 러시아에 의존했고 한국은 2단 고체 모터(킥모터)만 만들었습니다.

■ 오후 4시 발사 유력…발사 10분 전 자동운용

항우연은 오늘 발사 시간 범위를 오후 3∼7시로 잡고, 오후 4시를 가장 유력한 시간으로 보고 발사를 준비하고 있습니다.

정확한 발사 시각은 오후 열리는 발사관리위원회에서 결정됩니다.

항우연은 발사통제지휘소를 통해 발사운용최종점검 등 준비 작업에 착수하고 오전 11시부터는 육상과 해상 등의 안전통제에 들어갑니다.

발사 경계구역은 지상에서는 발사대 중심으로 3㎞ 이내에서 인원과 차량, 해상에서는 비행 방향 폭 24㎞, 길이 78㎞ 해상 범위 안의 인원과 선박이 각각 통제됩니다.

공역에서는 비행 방향 폭 44㎞, 길이 95㎞를 통제 공역으로 설정해 항공기의 안전을 확보합니다.

발사 약 4시간 전부터 연료(케로신)와 산화제(액체산소) 주입을 위한 절차를 시작합니다.

연료탱크와 산화제 탱크를 순서대로 채운 뒤, 발사체를 지탱하는 기립 장치를 철수하는 작업이 이뤄집니다.

발사 10분 전에는 발사자동운용(PLO)이 가동되며 본격적인 카운트다운에 돌입합니다.

PLO는 한번 가동되면 수동으로 중지시킬 수 없으며, 시스템에 문제가 포착될 때는 발사 시퀀스가 자동으로 중단됩니다.

PLO가 누리호의 정상 상태를 확인하면 1단 엔진이 자동 점화됩니다.

1단이 300t 추력에 도달하면 누리호를 붙잡고 있던 4개의 지상고정장치(VHD)가 풀리면서 누리호의 비행이 시작됩니다.

1단 분리는 이륙 개시 127초(2분 7초) 후 고도 59㎞에서 이뤄집니다.

233초(3분 53초) 후에는 고도 191㎞에서 페어링(위성 등 발사체 탑재물을 보호하는 역할을 하는 덮개)이 분리됩니다.

■ 발사 14분 57초 뒤 목표 고도 700km 도달…42분 23초 최초 교신

발사 후 274초(4분 34초)가 지나면 고도 258㎞에서 2단이 분리되고, 발사 후 897초(14분 57초)가 지나면 최종 목표 고도 700㎞에 도달합니다.

이때 3단의 추력이 종료되고, 이로부터 대략 100초(1분 40초)가 더 지난 다음에 탑재된 성능검증위성이 분리돼, 초속 7.5km의 속력으로 지구 주변을 돌게 됩니다.

성능검증위성과 지상국이 최초로 교신하는 시점은 발사 후 약 42분 23초쯤입니다.

과기부와 항우연은 비행 궤도 데이터 등을 분석해 종합적인 판단을 토대로 브리핑을 열어 성공 여부를 발표할 계획입니다.

브리핑은 발사 후 약 1시간 10분 만에 열릴 것으로 전망됩니다.

■ 장마 시작됐지만 날씨 변수 없어

장마 기간이 다가오면서 누리호 발사에 가장 큰 변수로 꼽혀온 날씨로 인한 지장은 없을 것으로 보입니다.

기상청이 오늘 오전 5시에 업데이트한 단기예보를 보면 발사가 유력한 오늘 오후 3∼7시 전남 고흥군 나로우주센터의 강수 확률은 30% 이하이며, 바람은 초속 7ｍ 안팎이나 그 이하로 예됩니된다.

비나 낙뢰 등은 예보되지 않았습니다.

누리호가 발사되려면 지상풍은 10분 평균풍속과 순간최대풍속이 각각 초속 15ｍ와 21ｍ 미만이어야 하며, 근처에 낙뢰가 없어야 합니다.