한국형 발사체 누리호 5차 발사가 일주일 앞으로 다가왔다. 15개의 위성을 탑재한 누리호 5차는 3단 로켓을 결합하며 우주로 비상할 채비를 마쳤다. 30년 이상 독자 발사체 기술 확보에 매진한 우리 정부는 이번 누리호 5차를 넘어 재사용 발사체, 달 착륙선 등에 도전하며 우주 영토를 확대를 노린다.
한영민 한국항공우주연구원 우주발사체연구소장은 최근 한국과학기자협회 미디어아카데미에서 “누리호 5차는 28일 기존 1·2단 로켓 부분과 3단 로켓 조립을 완료했다”면서 “5차 발사를 위한 준비가 사실상 마무리됐다”고 밝혔다.
총길이 47.2m, 중량 200톤의 발사체 외형을 갖춘 누리호 5차는 발사 이틀 전인 5일까지 결합 상태를 확인한다. 다음 날 발사체는 해발 110m의 발사대로 이동해 기립하게 된다. 발사 당일 기상 상황 점검과 추진제 충전을 거쳐 발사 운용 모드로 전환되면 발사 준비는 끝난다.
누리호 5차 발사는 7일 낮 12시 23분부터 오후 1시 23분 사이로 예정됐다. 10월 상순의 전남 고흥군 나로우주센터 날씨는 맑고 건조해 발사에 지장이 없을 전망이다.
누리호 5차는 발사 후 약 760초간 1단 로켓 분리, 2단 로켓 분리, 3단 엔진 정지 순서로 진행된다. 각각 75톤급 엔진 4개를 묶은 1단 로켓과 75톤급 엔진 1개의 2단 로켓은 누리호를 우주로 쏘아 보내는 역할을 한다. 7톤급 엔진의 3단 로켓에는 본 임무를 수행할 위성이 탑재됐다. 3단 로켓은 엔진 정지 50초 후 초소형 군집위성 5기를 35~40초 간격으로 분리한다. 100㎏ 미만 초소형 지구관측위성은 한반도와 주변 해역을 돌며 재난·재해 등을 탐지한다.
초소형 군집위성 분리가 끝나면 대기 관측, 광통신, 신약 개발 등의 임무를 지닌 큐브위성 10개가 2개씩 3단 로켓에서 분리된다. 항우연은 발사 20분 후면 누리호 5차의 모든 발사 절차가 마무리될 것으로 봤다.
그 사이 지상에서는 누리호 5차가 보내는 신호를 감지하며 발사 성공 여부를 지켜보게 된다. 1단 로켓은 나로우주센터에서 400㎞ 떨어진 일본 오키나와 앞바다에서, 2단 로켓은 2700㎞ 떨어진 필리핀 앞바다에서 낙하한다. 우주항공청은 이에 대비해 고흥과 제주, 팔라우에 원격 추적 장비를 설치했다.
3단 로켓과 위성은 고도 575㎞ 지점에서 분리된다. 누리호 4차 분리 지점 600㎞보다 다소 낮다. 한 소장은 “초소형 군집위성의 최적 임무 수행을 위해 고도를 설정했다”고 설명했다. 누리호 4차는 위성을 한꺼번에 분리했지만, 이번에는 여러 번 나눠 분리하는 것도 차이점이다. 이를 위해 누리호 5차에는 저충격 위성 분리 시스템을 적용했다.
대한민국의 우주 개척을 향한 시도는 1990년 7월 착수한 1단형 과학로켓 개발로 거슬러 올라간다. 2단형 과학로켓, 액체로켓에 이어 한국과 러시아가 합작한 100㎏급 소형위성 발사체 나로호가 세 번의 도전 끝에 성공했다. 우리 정부는 이후 독자 발사체 기술 확보를 위해 1.5톤급 실용위성 발사체 누리호를 개발해 발사하고 있다.
누리호 4차부터는 한화에어로스페이스가 체계종합기업으로 참여하고 있다. 민간 기술 이전으로 국내 발사체 산업을 육성하기 위해서다. 이번 5차 발사 사업에는 4차보다 10명 많은 42명의 민간 인력이 참여했다. 항우연은 내년 6차, 2028년 7차 발사 이후에는 체계종합기업이 독자적으로 발사 운용을 할 수 있을 것으로 기대했다.
2023년 7월 착수한 재사용 발사체 개발 사업도 순항 중이다. 발사체를 한 번 쓰고 버리는 일을 막는 재사용 발사체는 2031년 성능 검증선 발사와 2032년 말 달 착륙선 발사를 목표로 하고 있다.
한 소장은 “현재 2단형 발사체의 시스템 설계 검토를 마친 상황”이라면서 “11월 엔진 예비 설계가 마무리되는 등 2032년 발사 일정에 맞추도록 준비하고 있다”고 말했다.
송윤섭 기자 sys@etnews.com
