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‘누리호’ 엔진 검증용 시험발사체 어떻게 발사되나

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‘누리호’ 엔진 검증용 시험발사체 어떻게 발사되나

2018.11.28 13:14
27일 전남 고흥군 나로우주센터 발사대에 한국형발사체(KSLV-Ⅱ) ‘누리호’의 주 엔진 검증용 시험발사체가 직립 상태로 장착된 모습. 시험발사체는 28일 오후에 발사될 예정이다. - 연합뉴스
27일 전남 고흥군 나로우주센터 발사대에 한국형발사체(KSLV-Ⅱ) ‘누리호’의 주 엔진 검증용 시험발사체가 직립 상태로 장착된 모습. 시험발사체는 28일 오후에 발사될 예정이다. - 연합뉴스

한국형발사체(KSLV-Ⅱ) ‘누리호’의 주 엔진인 75t급 액체엔진을 검증할 시험발사체의 발사를 앞두고 28일 전남 고흥 나로우주센터에서는 막바지 준비 작업에 돌입했다.

 
한국항공우주연구원은 이날 오전 11시 50분경 산화제와 연료를 공급하는 유공압 라인 점검과 밸브 제어를 위한 추진제 탱크 가압용 헬륨 충전 작업을 정상적으로 마쳤다. 오후 1시에는 산화제 충전을 위한 공급시스템 냉각 작업을 마치고 시험발사체 통신 연계 점검에 들어갔다.

 

점검이 끝나면 발사 2시간 전(오후 2시 예정)부터는 산화제인 액체산소와 연료인 케로신을 충전한다. 충전에는 1시간이 소요된다. 오승협 항우연 발사체추진기관개발단장은 “산화제와 연료 충전 과정은 발사 전 수행하는 가장 중요한 단계라고 할 수 있다”며 “극저온 액체산소는 계속 기화되기 때문에 충전 완료 후 발사 전까지는 보충 충전을 해 준다”고 설명했다.
 
발사 50분 전에는 발사체 기립 장치를 철수하고 발사 15분 전에는 발사 가능 여부(Go/No-Go)를 최종 확인한다. 발사가 가능하다고 판단되면 발사 10분 전 발사 자동시퀀스(PLO)가 시작된다. 발사체에 탑재되는 전자 장비들의 전원은 지상 전원에서 내부 배터리로 전환된다. 항우연 관계자는 “만약 자동시퀀스 중 문제가 발생하면 발사는 자동 정지된다”고 설명했다.

 

이상이 없을 경우 발사 4초 전 엔진 시동 명령이 내려지며 엔진 추력이 90% 이상 도달하면 발사 0.1초 전 지상고정장치가 해제되면서 발사체가 이륙해 지상 발사대와 분리된다. 
 
발사 성공 관건은 엔진이 140초 이상 안정적으로 연소되는지 여부다. 진입 고도는 평가하지 않는다. 예정대로라면 시험발사체는 엔진이 143.5초간 연소하는 동안 점점 고도와 속도를 높이면서 최대동압(속도가 가장 빠른 상태의 압력)에 도달하게 된다. 발사 164초 후 100㎞ 고도에 진입한 뒤 313초경 최대 고도(약 200㎞)에 도달하고, 발사 643초 후에는 발사대에서 400㎞ 떨어진 제주도~일본 오키나와 사이 공해에 떨어진다.

 

한국형발사체(KSLV-Ⅱ) ‘누리호’의 주 엔진 검증용 시험발사체의 발사 시퀀스. - 자료: 한국항공우주연구원
한국형발사체(KSLV-Ⅱ) ‘누리호’의 주 엔진 검증용 시험발사체의 발사 시퀀스. - 자료: 한국항공우주연구원

누리호는 한국이 독자적으로 개발하는 첫 우주발사체로 600~800㎞ 지구저궤도에 1.5t급 실용위성을 쏘아 올릴 수 있는 3단형 발사체다. 시험발사체는 누리호의 주 엔진인 75t급 액체엔진 성능을 실제 발사환경에서 시험하기 위한 것으로, 1단(4기)과 2단(1기)을 구성하는 75t급 액체엔진 1기로 이뤄져 있다. 길이는 25.8m, 최대지름은 2.6m, 무게는 52.1t이다.

 

발사를 하루 앞둔 27일 시험발사체는 오전 8시 대형 트레일러에 실린 채 조립동에서 출발해 구불구불한 산길 1.8㎞(직선거리 1.1㎞)을 올라 오전 9시 12분경 발사대에 도착했다. 오전 11시 10분경에는 기립했고 11시 50분경 기계적인 결합과 유공압 라인 등 설치를 완료했다. 오후부터는 300여 명의 인력이 투입돼 전방동체 열 제어, 연료와 산화제 주입에 필요한 유공압 라인 연결, 기밀시험, 전자장비 제어, 우주센터 무선통신 등 각종 점검과 발화 8초까지의 전 과정을 똑같이 수행하는 리허설을 무사히 마쳤다.
 
과학기술정보통신부는 제1차관 주재로 이날 오전 10시 30분 발사관리위원회를 열고 준비상황을 점검했다. 항우연 관계자는 “현재까지는 발사 준비에 큰 이상이 없는 것으로 확인됐으며 오전부터 드론을 띄워 고층풍, 구름 등을 측정하고 있는데 기상상황도 양호한 상태”라며 “정상대로 준비가 완료될 경우 시험발사체는 이날 오후 4시경 발사될 가능성이 높다”고 밝혔다.

 

과기정통부와 항우연은 이날 오후 2시 최종 점검회의를 갖고 정확한 발사시각을 결정해 발표할 예정이다. 시험발사체의 발사시각과 예상 낙하시간, 낙하구역 정보 등은 국내외 항공기와 선박의 안전 운항을 위해 국제민간항공기구(ICAO)와 국제해사기구(IMO) 등과 관련 국가에 통보된다.

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