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누리호 성공 역사 또 쓰나… “우주 강국 향한 단계 밟아가는 중”

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한국형 발사체 ‘누리호’가 3차 발사를 하루 앞두고 있다. 2021년과 지난해에 이어 3번째 우주 비행에 나서는 것. 누리호는 25일 오후 6시24분 우주를 향해 발사할 예정이다.

지난 23일 누리호의 발사대 기립 및 고정 작업이 완료된 모습. 한국항공우주연구원 제공
누리호는 3차 발사를 앞두고 있다. 3차 발사는 실제 위성을 싣고 간다는 점에서 지난 1, 2차 발사와 큰 차이가 있다. 1, 2차 발사 때는 더미위성이나 성능검증위성을 실었다면, 이번엔 실용급 위성인 차세대 소형위성 2호와 큐브위성 7개가 실리는 것.

1, 2차 발사가 발사체 자체 성능 검증에 주안점을 두고 이뤄졌다면 3차 발사는 실제 작동하는 위성을 정궤도에 진입시키는 위성 서비스에 중심이 있다. 성능검증위성이 더미위성과 큐브위성을 사출한 지난 발사와 달리 이번에는 누리호가 직접 위성 8개를 분리한다. 누리호가 실제 위성을 싣고 우주로 향하기 위해서 지난 1, 2차 발사의 성패가 바탕이 됐다.

■누리호 1차 발사, 우주 강국을 향해 한 걸음

2021년 10월 21일 오후 5시 누리호가 우주를 향해 날아올랐다. 누리호 1차 발사의 최종 목표는 위성모사체(더미위성)을 궤도에 안착시키는 것이었다. 거대한 수증기를 내뿜으며 발사대를 박차고 날아오른 누리호는 발사 4분 만에 1단 엔진과 페어링(위성 덮개)을 차례로 분리했다. 2단 엔진도 정상적으로 분리됐다. 이후 3단 엔진의 추진력으로 인공위성 투입 고도인 지상 700km 인근까지 비행에 성공한 누리호는 싣고 있던 더미위성을 분리하는데 성공했으나, 더미위성을 지구저궤도에 안착시키는 것에는 실패했다.

과학기술정보통신부는 3단 엔진이 조기 연소 종료돼 고도 700km 목표에는 도달했으나 7.5km/s의 속도에는 미치지 못해 지구저궤도에 안착하지 못했다고 밝혔다. 누리호는 이륙 후 1단 분리, 페어링 분리, 2단 분리 등이 정상적으로 수행됐으나, 3단에 장착된 7t급 액체엔진이 목표한 521초 동안 연소되지 못하고 475초에 조기 종료된 점이 더미위성 안착 실패의 원인이 됐다.

누리호의 1차 발사는 약간의 아쉬움을 남겼으나 국내 독자 개발 발사체의 첫 비행 시험으로서 주요 발사 단계를 성공적으로 모두 끝마치고 핵심기술을 확보했음을 확인하는 것에 큰 의미를 찾을 수 있었다.

■누리호 2차 발사, 우주를 향한 길목 열어

2022년 6월 21일 오후 4시 쏘아 올린 누리호가 마침내 우주로 가는 길을 열었다. 1차 발사에서 부족했던 부분을 보안해 성능검증위성을 궤도에 안착시키는 것이 목표였다. 누리호는 1단 분리, 페어링 분리, 2단 분리, 성능검증위성 분리 등 모든 과정을 완벽하게 수행해냈다. 성능검증위성을 7.5km/s의 속도로 700km 궤도에 안착시키는데 성공한 것. 발사 42분 후 성능검증위성과 남극 세종기지 간 첫 교신도 이뤄졌다.

2010년 3월부터 개발에 착수한 누리호가 12년 만의 쾌거를 이룬 것이다. 누리호가 2차 발사에 성공하며 한국은 1t 이상의 실용위성을 쏘아 올릴 수 있는 발사체 기술을 미국, 러시아, EU, 인도, 일본, 중국에 이어 세계 7번째로 확보하게 됐다.

지난 24일 오후 6시24분에 발사하려던 누리호는 컴퓨터 간 통신 문제가 생겨 발사가 미뤄졌다. 발사대의 헬륨 공급 시스템에서 압력을 낮춰주는 밸브 구동이 되지 않은 문제가 발견된 것. 항공우주연구원 연구진은 제어 프로그램을 수정해 설비가 안정적으로 작동하는 것을 확인했다. 발사관리위원회는 “오후 6시24분 누리호를 발사하기로 결정했다”고 밝혔다.
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