한국항공우주연구원이 2028년 재사용 기술 시연체를 발사해 500m 고도까지 비행 후 착륙하는 기술 검증에 나선다.

◇ 높이 12.2m 시연체에 8t 엔진 탑재…추력 조절해 착륙

항우연은 29일 한화에어로스페이스[012450] 순천 단조립장에서 재사용 기술 시연체 비행모델 1호기 조립에 착수했다고 밝혔다.

재사용 기술 시연체는 실제 재사용 발사체 개발에 앞서 관련 기술을 검증하기 위한 시험용 비행체다.

소형 엔진을 이용한 저고도 수직 이착륙 시험으로 핵심기술을 확인하고 개발 경험을 축적해, 향후 재사용 발사체 개발 과정에서 발생할 수 있는 위험을 줄이는 게 목표다.

미국과 일본, 유럽 등도 재사용 발사체에 앞서 시연체를 활용한 수직이착륙 기술 검증에 나서고 있다.

재사용 기술 시연체는 높이 12.2m, 지름 1.5m에 무게 6.4t 규모다.

재사용 차세대발사체용으로 개발중인 80t급 메탄엔진보다 작은 8t 엔진을 탑재한다.

관련해 한영민 한국항공우주연구원 우주발사체연구소장은 전날 온라인으로 열린 한국과학기자협회 미디어아카데미에서 케로신(등유) 기반 다단연소사이클 터보펌프 엔진 1기를 활용하는 방식으로 엔진 추력을 조절하는 방식으로 이륙 후 다시 지상에 내려앉는 착륙을 구현하는 게 목표라고 소개했다.

이 엔진은 당초 일회용으로 기획되던 차세대발사체의 상단 엔진을 위한 지상 개발모델(GFM)로 개발된 것이라고 항우연은 설명했다.

한 소장은 "재점화 없이 엔진 추력을 조정해 착륙할 것"이라며 "전체적인 임무나 제어, 그다음에 이런 재사용 기술을 개발하려고 하고 있다"고 말했다.

◇ 2028년 두 차례 비행시험…수직 이착륙 기술 검증

이번 시연체는 누리호 반복발사 사업인 한국형발사체고도화사업 내 위탁과제 형태로 추진됐다.

누리호 체계총괄기업인 한화에어로스페이스가 시스템 종합 기업을 맡고 비츠로넥스텍[488900]에서 엔진 개발에 나섰다. 지상시스템은 한양이엔지[045100]가 담당한다.

엔진의 추력 및 추력 방향을 세밀하게 조절해 착륙하는 기술은 미국과 중국 정도만 상용급으로 보유한 기술인 만큼 내년 검증에 성공할 수 있을지 주목된다.

항우연은 올해 엔진 개발모델 연소시험과 구성품 제작을 수행하고 내년까지 엔진 비행모델 2기의 연소시험과 시연체 비행모델 1호기의 조립 및 기능시험을 마칠 예정이다.

2028년에는 1호기의 지상연소시험을 거쳐 두 차례의 비행시험으로 수직 이착륙 성능과 재사용에 필요한 기술을 검증한다는 계획이다.

비행시험은 나로우주센터 선착장을 개조해 진행되는 것으로 알려졌다.

이상철 항우연 원장은 "재사용 기술 시연체는 재사용 발사체 개발에 필요한 기술을 사전에 검증하고 개발 경험을 축적하는 데 의미가 있다"며 "민간기업과 함께 엔진 검증과 시연체 개발, 비행시험을 단계적으로 추진해 재사용 발사체 개발에 필요한 기술적 기반을 마련하겠다"고 말했다.