한국인의 힘… 우주시대를 열다

나로호 성공과 우주강국의 꿈 (1)

나로호의 성공은 미래 한국 우주개발의 새 장을 열 만큼 중요한 의미를 담고 있다. 이번 성공으로 한국은 자력으로 우주개발을 확대할 수 있는 기회를 획득한 것은 물론 새로 부상하고 있는 우주산업에 더 큰 관심을 가질 수 있게 됐다. 사이언스타임즈는 새 국면에 접어든 국내 우주개발 상황과 실무자들의 현장 이야기, 미래 전망 등을 밀착 취재했다.

31일 새벽 나로과학위성과·KAIST 간의 교신이 이루어지면서 나로호 3차 발사가 완벽한 성공을 거둔 것으로 확인됐다. 이로써 한국은 11번째 스페이스 클럽 회원국가로 우주개발에 있어 큰 주목을 받는 국가가 됐다.

한국항공우주연구원에 따르면, 지구 타원궤도를 하루에 열두 번씩 돌고 있는 나로과학위성은 30일 오후 5시26분(한국시간) 노르웨이 스발바드 수신국에 먼저 신호를 보내온 것으로 확인됐다. 또 12시간 후인 31일 새벽 3시28분, KAIST 인공위성연구센터와 첫 교신에 성공했다. 

▲ 나로호(KSLV-Ⅰ) 3차 발사가 완벽한 성공을 거둠에 따라 세계 이목이 한국에 집중되고 있다. 사진은 30일 오후 나로호 발사 장면. ⓒ한국항공우주연구원


이에 따라 한국은 자국 땅에서 자신이 만든 위성을 자국 발사체로 쏘아 올린 국가들의 모임, 이른바 스페이스클럽에 가입하게 됐다. 지금까지 스페이스클럽에 가입한 나라는 러시아, 미국, 프랑스, 일본, 중국, 영국, 인도, 이스라엘, 이란, 북한 등 10개국이다.

10년 5개월 만의 극적인 성공

한국이 스페이스클럽에 가입한 것은 본격적인 우주개발 사업을 시작한 지 10년 5개월 만의 일이다. 우리나라는 세계적으로 엄격히 통제하고 있는 발사체(로켓) 기술을 얻기 위해 지난 2002년 8월 나로호 사업을 시작했다.

2006년 10월에는 러시아와 한·러 우주기술 보호협정을 체결하고, 2007년 우주센터 건축공사를 시작해 발사통제동 등을 완공했다. 2009년 들어서는 발사대 시스템 성능시험과 1단 로켓 최종 연소시험을 했으며, 8월25일 나로호 1차 발사를 시도했다.

▲ 현재 지구 타원궤도를 돌고 있는 것으로 확인되고 있는 나로과학위성 가상도. 첨단 장비를 갖추고 우주방사선 측정, 궤도 측정 등 다양한 임무를 수행하고 있다. ⓒ한국항공우주연구원


그러나 이륙 후 216초, 위성을 감싼 페어링(덮개)이 열리지 않으면서 첫 번째 실패의 쓴 맛을 보아야 했다. 2010년 6월10일 있었던 2차 발사 역시 발사 136.3초에 1차 진동, 137.3초에 내부 폭발로 인한 진동으로 교신이 끊기면서 실패했다.

3차 발사 역시 순탄치 않은 과정을 거쳤다. 2012년 10월26일 발사체와 발사대 연결 부위의 고무링 파손으로 발사일을 11월29일로 연기했으나, 이 역시 전기박스의 과전류 문제로 발사를 중단해야 했다.

그리고 약 한 달이 지난 2013년 1월30일 오후 4시, 관계자 모두 절박하고 초조한 상황에서 나로호가 발사됐다. 그리고 4시9분16초 지상 303km 상공에서 나로과학위성이 성공적으로 분리됐다는 소식이 전해졌다. 1단계 성공 소식이었다.

이어 5시26분에는 노르웨이 스발바드 수신국이 나로과학위성으로부터 수신이 이루어졌고, 31일 새벽 3시28분부터 14분58초 동안 대전 KAIST 인공위성연구센터와 교신이 이루어짐으로써 나로호 발사의 2단계 성공을 확인할 수 있었다. 완벽한 성공이었다.

새로 쓰는 대한민국 우주개발사

30일 오후 1단계 성공을 확인한 이주호 교육과학기술장관은 “앞으로 한국형 발사체를 독자 개발해야 하는 우리에게 나로호 3차 발사는 큰 의미가 있다”며, “세 번째 발사를 토대로 대형 발사체 기술 확보에 박차를 가할 계획”이라고 밝혔다.

이 장관에 말대로 한국 우주개발사에 있어 나로호 3차 발사가 갖는 의미는 매우 크다고 할 수 있다. 무엇보다 이번 성공을 계기로 향후 우주개발에 더 많은 힘을 쏟을 수 있게 됐다. 이 시점에서 가장 먼저 거론되고 있는 것이 대형 발사체 개발이다.

나로호가 쏘아올린 나로과학위성은 100kg에 불과하다. 그러나 현재 한국이 목표로 하고 있는 것은 이보다 15배 무거운 1.5톤 급 위성이다. 명실상부한 우주 발사국이 되기 위해서는 100% 우리 기술로 아리랑 3호와 같은 1.5톤 급 위성을 쏘아 올릴 수 있어야 한다.

그동안 정부는 나로호 발사 성공의 여세를 몰아 한국형 발사체 사업을 추진해나간다는 복안을 갖고 있었다. 그러나 지난 2009년, 2010년 나로호 1, 2차 발사가 실패로 돌아가면서, 계획을 앞당겨 지난 2011년부터 한국형 발사체(KSLV-Ⅱ) 사업을 시작한 상태다. 나로호 발사, 한국형 발사체 사업을 동시 진행해오다 이번에 나로호 3차 발사에서 성공을 거두었다.

현재 진행되고 있는 한국형 발사체 사업은 3단계로 돼 있다. 첫 단계로 오는 1014년까지 7t급 액체엔진 개발·시험 시설을 구축하고, 두 번째 단계로 2015~2018년 동안 75t급 액체엔진을 제작해 (엔진 하나가 부착된) 로켓을 시험 발사할 계획이다.

최종 목표는 세 번째 단계다. 2019~2021년 동안 75톤급 엔진 4개를 한데 묶은 300t급 1단 추진체용 엔진을 개발할 계획이다. 그리고 이 추진체가 부착된 한국형 발사체로 한국에서 만든 상용화가 가능한 첨단 인공위성을 우주로 올려 보낸다는 계획이다. (계속)

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