누리호(KSLV_II)

 

 

지난 10월 21일, 순수 국내 기술로 개발한 한국형 발사체인 ‘누리호(KSLV_II, Koreak Space Launch Vehicle-II)’가 전남 고흥군 나로우주센터에서 발사되었습니다.

 

(이미지 출처 - https://www.kari.re.kr/kor/kariimg/view.do?idx=1733&mno=sub05_01&img_gbn=PHO)

 

누리호는 우리나라에서 독자 기술로 개발한 우주발사체로 1.5톤급 위성을 지구 상공 600~800km 저궤도에 투입할 수 있는 3단형 발사체입니다. 우주발사체는 인공위성이나 우주정거장과 같은 우주 구조물을 우주 공간에 올려놓기 위해 사용하는 로켓을 말하며, 독자적인 우주 발사체를 갖고 있다는 것은 해당 국가가 원하는 시점에 자국의 위성을 발사할 수 있다는 것을 의미합니다. 현재까지 독자적으로 발사체를 쏠 수 있는 나라는 러시아, 미국, 프랑스, 중국, 일본, 인도, 이스라엘, 이란, 북한 등 9개국이며, 1톤 이상의 실용급 위성 발사기술을 보유한 나라는 북한, 이스라엘, 이란을 제외한 6개국뿐입니다.

 

(이미지 출처 - https://www.kari.re.kr/nuri)

 

누리호의 엔진은 1단에는 75톤급 액체엔진 4기, 2단에는 75톤급 액체엔진 1기, 3단에는 7톤급 액체엔진 1기가 사용되었습니다. 누리호 개발의 핵심인 75톤급 액체엔진은 중대형 액체엔진 개발의 가장 큰 어려움인 연소불안정 현상을 해결하기 위하여 16개월 동안 10여 차례의 설계변경과 20회 가량 시험이 진행되었다고 합니다.

 

누리호는 8년 전 발사된 한국 최초의 우주발사체인 나로호와 규모나 임무 능력 등에서 큰 차이를 보입니다. 특히 나로호는 러시아 기술로 만든 엔진을 이용하였지만, 누리호는 엔진과 제작, 설계, 발사운용 기술 등을 모두 독자 기술로 개발했습니다.

 

나로호와 누리호의 가장 큰 차이점은 엔진으로, 나로호는 러시아에서 도입한 170t급 액체엔진으로 이뤄진 1단 엔진과 7t급 고체 엔진인 ‘킥모터’ 2단 엔진으로 구성되었습니다. 반면 누리호는 독자 기술로 개발한 75t급 액체엔진을 이용하였습니다. 또한, 나로호의 총길이는 33.5m, 총중량은 140t으로 탑재체 중량은 100kg이나, 누리호의 총길이는 47.2m, 총중량은 200t이며 탑재체 중량은 1.5t으로 나로호의 탑재채 중량보다 15배 더 큽니다. 투입 고도 또한, 나로호는 300km에 그쳤지만 누리호는 실용위성이 안정적으로 지구를 관측, 촬영할 수 있는 태양동기궤도(600~800km)를 목표로 합니다.

 

(이미지 출처 -https://m.dongascience.com/news.php?idx=50038)

 

한국항공우주연구원(이하 항우연)의 분석에 따르면, 누리호는 이륙 후 1단 분리, 페어링 분리, 2단 분리 등의 과정은 정상적으로 수행되었으나, 3단에 장착된 7톤급 액체엔진이 목표로 한 521초 동안 연소하지 못하고 475초에 연소가 종료되어 위성 모사체가 궤도에 안착하기 위한 7.5 km/s의 속도에 미치지 못했기 때문에 지구 저궤도에 안착하지 못한 것으로 분석됩니다. 이번 발사는 위성 모사체가 지구저궤도에 안착하지 못한 아쉬움을 남겼으나, 국내에서 독자적으로 개발한 발사체의 첫 비행시험으로 1단 분리, 페어링 분리, 2단 분리, 위성모사체 분리 등의 주요 발사 단계를 모두 이행하였고, 로켓 발사에 필요한 핵심기술을 확보했음을 확인했다는 것에 의의를 가집니다.

 

또한 항우연은 ‘25~30년에는 누리호 기술을 소형 발사체 플랫폼으로 연계하여 확장하고, ’30~40년에는 저궤도 대형 위성,정지궤도위성 등 다양한 우주임무 수행과 관련한 대형 발사체 플랫폼 관련 기술을 확보할 계획이라고 밝히고 있습니다.

 

누리호는 내년 5월에 2차 발사를 계획하고 있습니다. 이번 1차 발사에서는 1.5톤급 위성 모사체가 탑재되었으나 내년 2차 발사에서는 200kg의 성능 검증 위성과 1.3톤급 위성모사체가 탑재될 예정입니다. 내년 2차 발사에서는 위성의 궤도 진입까지 성공했다는 기분 좋은 소식을 들을 수 있었으면 좋겠습니다.

 

마지막으로 누리호가 개발되기까지 어떤 과정들이 있었는지 더 자세히 알고 싶은 분들을 위해 다큐 영상을 소개하며 글을 마치도록 하겠습니다.

 

 

 

 

 

참고자료

한국항공우주연구원, <한국형발사체(누리호)>, https://www.kari.re.kr/kor/sub03_03_01.do

한국항공우주연구원 보도자료, <1단, 2단, 위성모사체 분리는 정상 수행되었으나, 3단 엔진 조기 연소 종료로 아쉬움 남아>, https://www.kari.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000000011/selectBoardArticle.do?nttId=8089&kind=&mno=sitemap_02&pageIndex=1&searchCnd=&searchWrd=

BBC 코리아,누리호 발사: '100% 메이드인 코리아' 우주 발사체...세계 7번째 우주 강대국 될까?>, https://www.bbc.com/korean/news-58965026

동아사이언스 김민수 기자, <[누리호 발사]2013년 ‘나로호’와 2021년 ‘누리호’ 무엇이 다른가>, https://m.dongascience.com/news.php?idx=50038

연합뉴스 한혜원 기자, < [누리호] 실망하긴 이르다…"조사위 구성하고 내년 5월 재도전">, https://www.yna.co.kr/view/AKR20211021090800017

한국일보 조소진 기자, <결국 눈물 보인 누리호 실무진 "46초...정말 너무 아쉽다">, https://www.hankookilbo.com/News/Read/A2021102120480003210