2㎜ 추진체 탱크·75t 엔진 탑재…3단계 분리 속도에 '성패' [누리호 21일 카운트다운]

순수 국내기술로 만든 우주발사체
날씨 등 기상조건이 남은 변수
발사 30분이면 성공여부 확인
항우연 "우주 운송수단 확보 기회"

'100% made in KOREA' 우주발사체 누리호. 10월 21일 오후 4시, 순수 우리기술로 우리가 만든 우주발사체를 우리땅에서 쏘아올리는 역사적인 날이 다가오고 있다. 우리가 만든 누리호에는 수많은 이야기가 담겨 있다.

누리호는 2010년부터 12년간 '한국형발사체 개발사업'이라는 이름으로 2조원에 육박하는 예산을 투입해 만들어졌다. 누리호에 들어가는 3만여개의 부품과 개발과정에 국내 300여개의 기업들이 참여했다.

우주발사체를 독자적으로 개발하는 일은 쉽지 않다. 스페이스 런치 리포트에 따르면, 최초 우주발사체 성공률은 30%가 채 되지 않는다.

또한 우주발사체 개발 초창기인 1950년대 미국과 러시아도 발사체 성공 확률은 40.7%에 불과했다.

한국항공우주연구원 이상률 원장은 4일 "발사체 개발은 우리가 가야 하는 길이며, 지금은 우리가 여지껏 해왔던 것들을 믿고 가야 한다"면서 "실용급 위성을 우주로 보낼 수 있는 운송수단을 가질 수 있다는 것이야 말로 이번 누리호 개발의 가장 큰 의미"라고 설명했다.

지금까지 누리호의 기술적 준비가 계획대로 진행되고 있다. 이제 발사 일정을 결정하는 주요 요소는 당일의 기상조건과 우주물체와의 출동가능성 분석 등만이 남아 있는 상황이다. 2주 앞으로 다가온 누리호를 관련 숫자와 연결해 알아봤다.

■추진제 탱크 두께는 2㎜

첫번째를 의미하는 '1'. 누리호는 외국의 기술지원없이 순수 국내 기술로 1.5톤급 실용위성을 600~800㎞ 상공에 쏘아올릴 수 있는 국내 최초의 우주발사체다.

누리호 크기가 아파트 12층 높이 정도임에도 추진제 탱크의 두께는 2㎜다. 추진제 탱크는 누리호에 초당 1톤의 산화제와 연료를 공급한다. 한국항공우주연구원은 추진제 탱크 개발을 누리호 개발에 있어서 3대 핵심 기술로 꼽고 있다.

21일 누리호를 발사하면 3곳에서 발사체를 추적한다. 나로우주센터와 제주도에 추적 레이더 및 텔레메트리 안테나가 설치돼 운용되며, 비행 후반부의 추적을 위해 적도 부근 팔라우 추적소에 텔레메트리 안테나가 설치돼 운용된다.

■5번째 비군사용 발사체

누리호는 75톤급 터보펌프식 엑체엔진 4개를 묶은 1단 엔진과 2단에 75톤 엔진, 3단에 7톤 엔진이 장착돼 있다.

1단 엔진은 초당 1016㎏의 산화제와 연료를 사용하면서 누리호를 고도 59㎞까지 솟아오르게 한다. 4개의 엔진이 동일한 유량, 온도, 압력을 내면서 서로의 저항을 일으키지 않고 하나의 엔진처럼 작동해야 한다. 누리호는 우리나라가 개발한 비군사목적의 5번째 발사체다. 현재까지 1톤이상의 실용위성을 자력으로 쏘아올릴 수 있는 나라는 6개국 뿐이다. 누리호 개발이 성공하면 우리나라는 세계 7대 우주강국으로 올라선다.

■최고 속도는 2만7000㎞/h

누리호가 이륙을 시작한 뒤 967초 만에 3단 로켓과 위성모사체가 분리된다. 21일 발사에는 누리호의 성능을 검증하기 위해 3단로켓과 위성모사체의 안정적인 분리여부를 확인한다. 최종 성공여부는 발사 30분이면 알 수 있다. 누리호의 속도는 최고 초속 7.5㎞에 달한다. 누리호 2단은 초속 4.3㎞, 3단은 초속 7.5㎞로 날아 오른다. 다시말해 3단의 최고 속도는 시속 2만7000㎞를 달성해야 한다.

■300개 기업이 함께 했다

누리호 개발에는 한국항공우주산업과 한화에어로스페이스 등 300여개 기업이 참여했다. 이들은 독자 개발에 필요한 3만여개의 부품 개발과 제작을 수행하고 있다.

누리호 개발로 인한 경제유발효과는 약 3조원에 이를 것으로 전망되고 있다.

[e-mail] 김만기 기자