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최고 목표보다 1초 불꽃 더 내뿜은 한국의 첫 우주 로켓엔진

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2018년 11월 28일 17:12 프린트하기

28일 오후 전남 고흥군 봉래면 나로우주센터 발사대에서 한국형 발사체 누리호 엔진의 시험발사체가 발사되고 있다.연합뉴스
28일 오후 전남 고흥군 봉래면 나로우주센터 발사대에서 한국형 발사체 누리호 엔진의 시험발사체가 발사되고 있다.연합뉴스

28일 하늘을 향해 힘차게 비상한 시험발사체는 목표한 최고 성능보다 1초 더 불꽃을 내뿜었다.  당초 과학기술정보통신부는 시험발사체가 143.5초를 기준으로 6.64초 덜 연소했거나 6.64초 더 연소한 경우를, 즉 136.86~150.15초 연소했을 때를 목표한 성능을 냈다고 평가할 계획이었다. 이런 경우 날씨와 주변 상황을 감안해 201㎞를 기준으로 목표 오차값을 185~217㎞로 잡았다. 하지만 이날 시험발사체는 151초를 날아 최고 목표 시간보다 1초 더 날았다.  도달 고도도 209㎞로 당초 예상한 기준으로 삼았던 201㎞을 훨씬 넘어섰다.

 

시험발사체 발사는 한국형발사체 개발의 중요한 이정표다. 우선 한국이 발사체의 ‘심장’인 75톤 액체엔진 개발 기술을 독자적으로 완성하고 그 성능까지 ‘실전’에서 검증했다는 의미가 있다. 한국은 2011년 나로호 발사 때에도 발사체를 쏘아 올린 경험이 있지만, 핵심 부품인 엔진은 러시아의 것을 이용해 절반의 성공에 그쳤다. 하지만 이번에 엔진 기술까지 완성을 하면서 중대형 발사체 엔진 개발 및 발사 기술을 확보한 7번째 나라가 됐다.

 

이창진 건국대 항공우주정보시스템공학과 교수는 "한국이 30년 이상 우주개발을 해왔지만 아직 전체 시스템을 처음부터 진행한 사례가 없었다"며 "이로써 1단까지 최종 기술을 검증했고, 누리호의 1단을 구성할 수 있는 80~90%의 기술적 수준에 도달했다고 볼 수 있다"고 의의를 말했다. 


발사 경험이 별로 없는 한국 입장에서는 이번 발사로 향후 누리호 개발에 필요한 데이터를 확보한 것도 성과다. 옥호남 항우연 한국형발사체개발단장은 “개발 단계에서는 발사체의 비행환경을 예측해 이번 시험발사를 준비했는데, 실제 비행을 통해 이런 예측이 맞았는지 틀렸는지 알 수 있다”며 “이를 바탕으로 비행환경 예측이 옳았는지 확인하고 발사체의 설계를 변경하거나 운영시스템을 바꾸는 등 누리호 발사를 최적화하기 위한 다양한 노하우를 얻을 수 있다”고 말했다.

 

괄목할 만한 성과지만 아직 발사체의 '최종 완성'까지는 난관이 많이 남아 있다. 가장 중요한 고비는 1단 완성에 필수인 엔진 ‘클러스터링’이다. 진승보 항우연 발사체기획조정팀장은 “이번에 성능을 확인한 75톤 엔진 4기를 묶어 300t의 추력을 내게 하는 게 다음 목표”라고 말했다. 클러스터링은 강력한 네 기의 발사체 엔진을 하나하나 통제해 발사체가 목표한 대로 조화롭게 움직이게 해야 하는 까다로운 작업이다. 비유하자면 극도로 다루기 어려운 야생마 네 마리를 한치의 오차도 없이 한 몸처럼 일사불란하게 움직이도록 모는 것과 같다.


엔진이 완성됐지만, 안정성을 높이기 위한 추가 시험은 계속한다. 항우연에 따르면, 해외의 경우 비슷한 방식의 새로운 액체 엔진을 개발할 때에는 엔진을 15기 제작해 4만 초 연소시험을 한다. 누리호의 75톤급 엔진은 아직 8000초 대의 연소시험만 거쳤을 뿐이다. 현재 항우연은 누적시간이 2만 초가 될 때까지 연소시험을 계속 진행할 계획이다.


이번 성공으로 우주공학자들은 개발을 계속해 나갈 자신감을 얻었다. 옥 단장은 “이번 성공으로 75톤 엔진에 대한 확신을 갖고 누리호 완성에 나설 수 있게 됐다”며 “주어진 일정에 따라 차질없이 준비해 나가겠다”고 말했다.
 

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