15일(수) 오전, 한국형발사체 누리호는 드디어 발사대로 이송되어 기립까지 마쳤다. 본래 14일 오전 이송과 15일 발사 예정이었던 누리호의 일정이 비바람으로 인해 하루 연기된 만큼 더욱 아쉬움과 기대를 모았다. (기사링크 - ‘D-2 day, 경험을 통해 강해진 누리호의 두 번째 도전’) 그러나 당일 오후 2시 5분경, 발사가 돌연 취소되며 누리호는 다시 조립동으로 돌아가야 했다.

누리호의 발사 준비 과정은? 무슨 일이 있었나

누리호는 발사 전날, 조립동에서 총조립 후 무인특수이동차량(트랜스포터)에 실려 눕힌 채 그대로 이송된다. 수평 이송된 누리호는 엄비리칼 타워(umbilical tower)에 고정되며 처음으로 기립한다. 엄비리칼 타워는 누리호에 연료와 산화제 등을 충전하기 위한 구조물이다. 엄비리칼 타워에 연결되면 비로소 종합적인 점검 및 기밀점검과 발사 준비 작업이 이루어진다.

발사까지 약 4시간 앞으로 다가오면 연료와 산화제를 주입하는 절차를 시작하고, 충전이 완료되면 모든 발사 준비 또한 완료된다. 그렇게 발사 예정 시간까지 모든 기기의 정상 상태를 유지하다가, 기술적 준비상황, 주변 환경 및 기상환경, 우주환경 및 우주물체 충돌 가능성 등에 이상이 없다면 발사 10분 전부터 발사자동운용을 시작한다.

이 일련의 과정 중 누리호에서 이상이 발견된 것은 발사전날 엄비리칼 타워에 직립 후 연료 및 전기계통 점검을 하는 과정에서였다. 비바람과 안전문제로 하루를 더 기다린 누리호는 15일 오전 7시 20분 제2발사대로 이송을 시작하여 오전 11시 30분경 우뚝 섰다. 기립된 상태로 점검 과정 중 오후 2시 5분경 ‘산화제 탱크 레벨 센서’ 전기 신호의 이상이 발견됐다. 원인 파악 및 보수를 위해 누리호는 10시 30분경 다시 조립동으로 돌아왔다. 시야확보가 어려운 저녁시간인 만큼 안전 등의 우려로 재이송에 더욱 오랜 시간이 소요됐다.

누리호 점검의 현황은?

한국항공우주연구원은 “산화제 탱크 내부의 레벨 센서가 비정상적인 수치를 나타내는 것을 확인했다”고 밝혔다. 또한 “기립 상태에서는 접근해 확인하는 것이 어려워, 현 상태에서는 발사 준비 진행이 불가하다고 판단”하여 누리호를 조립동으로 이송해 점검한다고 밝혔다. 산화제의 양(수위)을 측정하는 레벨센서의 수치가 누리호를 세우는 과정에서 변해야 하는데, 특정값 이상으로 수치가 올라가지 않는 오류를 발견했다는 것이다.

이런 오류의 원인은 크게 세 가지로 추려진다. 센서 자체의 이상이거나, 전선류(케이블)의 이상이거나, 신호점검기기(터미널박스)의 이상일 것으로 추정되는데, 한국항공우주연구원에서는 금일 17일 오후 전선과 신호점검기기 두 부분의 점검 결과를 발표할 예정이다. 만약 이 두 부분 중 한 곳의 이상으로 인한 것이었다면 간단한 부품 교체 및 보수를 통해서 발사예비일인 23일까지 수리를 마치고 발사를 완료할 수 있을 것으로 보인다.

그러나 만약 두 부분에서의 전기적 신호 이상이 아닌 산화제탱크 레벨센서 자체의 이상이라면 이야기가 많이 다르다. 전기 신호 오류라면 사람이 직접 설비를 점검할 수 있는 점검창을 통해서도 부품을 확인할 수 있지만, 센서는 산화제탱크 뚜껑에 직접적으로 장착되어 있어 조립된 로켓을 어느 정도 해체해야 점검할 수 있다.

센서 자체 이상으로 판명될 경우, 누리호 1단 로켓 내부의 산화제탱크에서 발생한 문제인만큼 누리호의 1단과 2단을 분리해야한다.  누리호의 수리를 위해 1단 분리를 하게 된다면 시간이 소요되어 발사예비일 취소가 불가피하다. 또한 다시 일정을 잡아 국제사회에 알리는 절차를 밟아야하며, 특히 한국의 장마철을 고려하면 발사일은 더욱 지연될 것으로 보인다.

센서 이상의 가능성에 대해 항공우주 관계자 및 전문가들은 “으레 있을 수 있는 일”이라는 반응을 보였다. 로켓에 사용되는 전기부품과 센서가 한두가지가 아닌 만큼, 전자기기 문제는 항상 일어날 수 있다는 설명이다. 이 외에도 -180℃의 극저온인 산화제(액체산소)를 주입하는 과정에서 갑작스러운 센서 오류가 발생하는 등 발사체 과정에서 산소 및 헬륨 관련 센서 오류로 중단되는 사례는 종종 있어왔다.

※ 현재, 전기적 신호 점검 결과 이상이 발견되지 않아 센서 자체의 이상이 원인인 것으로 파악되었다. 1단 및 2단 분리작업 일정과 대략적인 추후 발사 일정 등 자세한 내용은 금일(17일) 오후에 있을 한국항공우주연구원의 점검결과 브리핑에서 밝힐 예정이다.  현재까지 알려진바로는 1단과 2단의 분리 없이 센서 부품을 교체하는 방안도 함께 논의 중이라 한다.

한국항공우주연구원에서는 누리호의 해체 가능성에 대해 “완성된 비행체에는 화약류(폭발성유체)도 장착되어있기 때문에, 안전사고 등을 방지하기 위해서라도 더욱 조심스럽게 분리 등의 작업을 해야 한다.”며 점검과 복구에 많은 시간이 소요될 수 있음을 시사했다. 다만 1차 발사 때 별 이상이 없었던만큼, 누리호 자체의 설계문제가 아닌 단일 부품의 문제이기에 내년 초에 예정된 누리호 3차 발사 등 추후의 다발적인 발사 계획에는 영향을 주지 않을 것이라 밝혔다.