“우리 발사체로 우리 실용 위성을”…누리호 3차 발사 보름 남짓 앞으로 [주말엔]

31년 전인 1992년 8월 11일, 우리나라 최초의 인공위성 '우리별 1호'가 프랑스령 기아나 쿠루 기지에서 성공적으로 발사됐습니다.

우리나라가 세계 22번째로 인공위성을 보유한 국가가 된 순간이었습니다.

1999년 12월엔 한국 최초 다목적 실용위성인 '아리랑 1호'가 발사됐고, 2010년 6월엔 최초의 정지궤도 복합위성인 '천리안위성 1호'가, 지난해 8월에는 첫 달 탐사선 '다누리'가 발사됐습니다.

그동안 한국의 인공위성 기술은 발전돼 왔지만 위성을 운반해 줄 발사체 개발은 늦어져, 우리 위성을 미국이나 러시아 로켓에 실어 우주로 보내야겠습니다.

해외 우주 강국에 의존해 우리 위성을 우주로 보내온 지 30여 년. 우리 땅에서 독자 기술로 만든 발사체로 우리의 실용 위성을 쏘아 올릴 기회가 왔습니다.

오는 24일 오후 6시 24분(±30분) 누리호 3차 발사가 예정돼 있기 때문입니다.

나로 우주센터 발사체 총조립동에 있는 1, 2단 조립이 완료된 누리호

■'누리호 3차 발사' 준비 이상 무…우리 실용위성 태우고 우주로

누리호 3차 발사를 앞두고 전남 고흥 나로 우주센터는 막바지 준비가 한창입니다. 누리호에 실릴 위성들은 속속 나로 우주센터에 도착했고, 위성 발사관 장착 작업도 속도를 내고 있습니다.

누리호 1, 2단 조립은 이미 완성돼 있고, 오는 15일부터는 3단까지 합쳐 최종 조립을 앞두고 있습니다. 최종 조립이 완성된 뒤 누리호는 발사 하루 전인 23일, 특수차량에 실려 발사대로 이동하게 됩니다.

장태성 KAIST 차세대소형위성 2호 사업단장

장태성 카이스트(KAIST) 차세대소형위성 2호 사업단장은 "발사체하고 접속하기에 앞서 위성의 기능과 상태를 종합점검하고 있고, 이 점검이 끝나면 위성을 발사체의 기계적인 접속을 수행하게 된다"면서 이 작업은 무난히 잘 수행될 것이라고 자신감을 드러냈습니다.

그러면서 "누리호 3차 발사는 우리 땅에서 남의 힘을 빌리지 않고 우리 발사체로 우리 위성을 쏠 수 있는 귀중한 기회"라면서 "우리 발사체로 발사한다는 것은 우리가 우주로의 접근권을 확보했다는 의미가 된다"라고 강조했습니다.

차세대소형 위성 2호 모습

■ 실제 위성 싣고 첫 발사…"차세대 소형위성 2호 우주로"

누리호 3차 발사가 성공하면 우리나라 최초로 우리 발사체에 우리나라 실용 위성이 탑재되는 기록을 세우게 됩니다.

2021년 10월 누리호 1차 발사 때는 모형 위성만 실렸고, 지난해 6월 누리호 2차 발사에선 성능 검증 위성과 큐브 위성, 모형 위성 등이 실렸기 때문입니다.

3차 발사될 누리호에 실릴 실용위성(차세대소형 위성 2호)은 우주 방사선을 관측하고, 지구 관측 영상을 기록하는 역할을 합니다.

특히 지구 관측 영상을 위해 첨단 레이더(X-대역 SAR)가 장착돼 있는데, 이 레이더는 빛과 구름의 영향을 받지 않아 야간뿐 아니라 비가 오거나 구름이 많이 낀 악천후에서도 지상에 대한 위성 영상을 촬영할 수 있습니다.

태양에 위성이 상시 노출되는 ‘여명-황혼 궤도’

■2시간 24분 늦어진 발사 시간은?…'여명-황혼 궤도' 이용하기 위해

지구 관측에 뛰어난 성능을 보이는 이 첨단 레이더는 전력을 많이 소비한다는 문제가 있습니다.

연구진은 위성이 계속 태양전지를 충전할 수 있도록 태양에 상시 노출되는 '여명-황혼 궤도'를 이용해 문제를 해결하기로 했습니다.

이 궤도에 안착할 수 있는 시간은 오후 6시 24분(±30분)입니다. 궤도에 맞춰 목표 고도도 2차 발사 때의 700km보다 낮은 550km로 조정했습니다.

이러한 조건 때문에 만약 발사 시간이 연기돼 정해진 시간을 놓치게 되면, 발사는 다음 날 오후 6시 24분(±30분)으로 다시 설정해야 합니다.

고정환 한국항공우주연구원 한국형발사체개발사업본부장

고정환 한국항공우주연구원 한국형발사체개발사업본부장은 "누리호 1차 발사 때는 오후 4시 발사를 예정했다가 한 시간 미루면 그때 발사할 수 있었지만, 이번엔 그럴 수 없다"면서 "(이번 발사에서) 차세대 소형위성 2호가 목표하는 궤도에 제대로 들어가느냐가 가장 중요하다"고 밝혔습니다.

그러면서 "위성이 모두 8개가 되는데, 많은 위성을 탑재하고 궤도에 올라가서 안정적으로 서로 충돌하지 않도록 분리해주는 것이 (기존 발사와)가장 바뀌는 부분이다."라며 "처음 해보기 때문에 가장 신경을 써서 준비했던 부분"이라고 설명했습니다.

큐브 위성에 발사관을 장착하는 모습

■ 8개 위성 우주로…민간 우주 사업도 첫 발 떼

주 탑재체인 실용 위성을 싣고 남는 공간에는 세계 최초 편대 비행을 하며, 우주 날씨를 관측할 도요샛 4기 등 7개 큐브 위성도 함께 실기로 했습니다.

이륙 후 783초가 지나면 고도 550km에서 주 탑재체인 차세대 소형위성 2호가 먼저 분리되고, 이후 20초 간격으로 나머지 7개 부 탑재 위성이 분리돼 923초 뒤엔 모든 위성이 우주로 보내지게 됩니다.

이상률 한국항공우주연구원 원장은 "8개 위성을 싣고 가는 3차 발사가 성공된다면, 상용 발사 서비스의 가능성에 한 걸음 다가간다고 생각한다"면서 "마지막 발사 순간까지 철저하게 검증하고 준비하겠다."라고 밝혔습니다.

지구 밖 누리호(가상도)

이번 발사부터는 한국형발사체 기술을 이전받을 한화에어로스페이스도 참여해 민간 우주 사업의 첫발을 뗍니다.

최영환 한화에어로스페이스 체계종합팀장은 "3차 발사를 준비하는 과정에서는 체계 종합기업으로 선정된 이후에 기간이 길지 않아서 시험 평가, 발사 운용에 관련돼서 제한적으로 참여하고 있다"면서도 "4차 발사부터는 본격적으로 발사체 구성품에 대한 제작, 품질 관리 그리고 총조립 등 발사체 제작과 관련한 총괄 업무를 본격적으로 수행할 계획이다."라고 말했습니다.

(자료 제공:한국항공우주연구원)