[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 지난해 10월 '미완의 성공'으로 아쉬움을 달랬던 한국형 발사체 누리호의 2차 발사가 한달 앞으로 다가왔다.

최종 임무 완수에 한계를 보였던 3단부 엔진이 개조된 만큼 이번에는 위성을 궤도에 안착할 수 있을 것으로 기대가 모인다. 검증 위성 등 실제 위성이 탑재되는 만큼 성공한다면 지구-우주 간 물류 수송 능력을 보유하게 됐다는 평가를 받을 수 있을 것으로 기대된다.

◆ 3단부 엔진 개조 위해 한달 미뤄진 발사 일정

과학기술정보통신부는 지난 2월 25일 제40회 우주개발진흥실무위원회를 열고 누리호의 기술적 보완 조치 방안을 마련하고 향후 추진 일정 등을 심의·확정했다.

과기부는 당초 예정됐던 2차 발사 일정을 5월에서 6월로 변경했다. 2차 발사예정일은 오는 6월 15일이다. 발사예비일은 6월 16~23일이다. 

3단 산화제탱크 내 고압헬륨탱크 및 배관 배치도 [자료=과학기술정보통신부] 2022.05.16 biggerthanseoul@newspim.com

앞서 과기부는 지난해 10월 21일 오후 5시 전남 고흥군 나로우주센터 제2발사대에서 발사됐다. 3단부 분리까지는 성공했으나 마지막 단계인 더미 위성을 목표 궤도에 안착시키지는 못했다.

과기부는 지난해 11~12월 발사조사위원회를 운영한 끝에 누리호가 비행하는 동안 3단 산화제탱크의 헬륨탱크 고정지지부가 풀린 것 등이 주요 원인인 것을 밝혀냈다.

이에 따라 3단 산화제탱크의 헬륨탱크 하부지지부의 고정장치가 강화되도록 설계를 변경하고 맨홀덮개는 두께 등을 보강해 누리호가 비행 중 변화하는 환경에서도 안정적으로 비행할 수 있도록 했다.

고정환 한국항공우주연구원장 한국형발사체 개발사업본부장은 "헬륨탱크를 고정하는 부위에 대한 설계 변경을 통해 충분히 견딜 수 있도록 설계를 바꿨다"며 "맨홀 뚜껑 설계 변경에 따른 무게 증가는 9kg 정도"라고 강조한 바 있다.

이렇게 당초 계획 대비 1개월 미뤄진 누리호 2차 발사는 3단부 엔진 개조를 통해 최종 목표 달성에 성큼 다가섰다는 평가를 받는다.

반면 변수도 다양하다. 실제 지난해 10월 21일 누리호 1차 발사 시 발사 전 일부 문제가 발견돼 시간이 지연되기도 했다. 당초 오후 4시 발사가 예정됐으나 발사체 내부 밸브 점검을 하기 위한 하부 시스템의 오작동이 발생했기 때문이다.

[고흥=뉴스핌] 사진공동취재단 = 21일 고흥군 나로우주센터 제2발사대에 거치된 한국형 발사체 누리호(KSLV-ll)가 힘차게 날아오르고 있다. 누리호는 1.5t급 실용위성을 지구 저궤도(600~800km)에 투입하기 위해 만들어진 3단 발사체이며 엔진 설계에서부터 제작, 시험, 발사 운용까지 모두 국내 기술로 완성한 최초의 국산 발사체이다. 2021.10.21 photo@newspim.com

당시 이상률 항우연 원장은 "오전 11시 30분께 기본 점검을 하는 과정에서 온보드 등 발사체 추진기관 기능을 살펴보다 지상에서 공급하는 밸브에 문제가 있는 것을 발견했다"며 "내부 점검 시 하부 시스템에서 약간의 문제가 있어서 직접 기술진이 확인하고 점검했다"고 설명했다.

날씨 영향뿐만 아니라 우주 물질 회피 가능성 등도 살펴봐야 한다. 발사에 영향을 미칠 수 있는 뇌전(천둥)이 생기는지도 따져볼 요건이다. 저궤도 상 다른 인공위성이나 여러 영향을 줄 수 있는 물질이 있는지도 면밀히 살펴야 한다는 게 항우연 관계자의 설명이다.

◆ 성능검증위성 비롯한 큐브 위성 탑재된 실전 발사

지난 1차 발사는 말 그대로 시험발사였다. 실제 성능을 하지 않는 위성 모사체를 탑재했기 때문이다. 누리호가 위성 등 탑재체를 궤도에 정확히 안착시킬 수 있을 지에 대한 일종의 '영점 조절'이었던 셈이다.

이와 달리 이번 2차 발사는 실전이다. 3단부 로켓에 성능검증위성을 비롯해 다수의 큐브 위성이 탑재되기 때문이다.

오는 6월 15일 발사되는 누리호에 탑재 예정인 성능검증위성 모습 [자료=과학기술정보통신부] 2022.05.16 biggerthanseoul@newspim.com

성능검증위성(PVSAT)은 AP위성이 개발에 참여했다. 발사체 투입돼 성능을 검증하는 위성으로 큐브위성을 사출한다. 우주핵심기술 검증탑자체의 검증시험도 진행한다. 고도 700km에서 2년간 임무를 수행한다. 

이와 함께 큐브 위성은 4기가 탑재된다. 조선대가 개발한 'STEP Cube Lab-II'는 국내 최초 전자광학·중적외선·장적외선 다중밴드 지구관측 임무를 1년동안 수행한다. 서울대가 개발한 'SNUGLITE-II'는 정밀 GPS 반송파 신호를 활용해 지구 대기를 관측하고 이와 관련된 데이터를 1년동안 수집한다. 

연세대가 개발한 'MIMAN'은 200m 해상도로 1000km x 1000km 영역의 미세먼지를 6개월동안 모니터링한다. 한국과학기술원(KAIST)가 개발한 'RANDEV'는 초분광 카메라로 지구를 6개월동안 관측한다. 

성능검증위성 탑재체 4기도 이번에 함께 발사된다. 한국원자력연구원이 개발한 동위원소전지(ETG)는 온도차를 이용해 전력을 생산하는 전지이다. 져스텍이 개발한 제어모멘트 자이로(CMG)는 고속 자세제어용 구동기다. EMW가 개발한 SHA는 원격측정·명령전송, 성능검증위성의 원격측정·명령 전송을 위한 안테나로 사용된다. AP위성이 개발한 VCS는 큐브위성 사출 영상 촬영을 비롯해 촬영 데이터 영상 인코딩 및 저장, 영상 전송 등의 기능을 한다.

과기부 관계자는 "이번에는 실제 검증 위성 및 외부 기관의 위성을 직접 싣고 우주 궤도에 보내는 임무를 하게 된다"며 "최종 임무를 완수하게 되면 명실공히 지구와 우주간 물류 수능 능력을 보유한 국가가 되는 것"이라고 강조했다.

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