[뉴스워커_오피니언] 과학기술정보통신부(이하 과기부)는 지난 9월 16일 누리호 시험발사체의 기술적인 발사 준비상황과 최적의 발사 여건 등을 종합적으로 검토하여 오는 10월 25일을 발사일, 10월 26일에서 31일을 발사 예비일로 설정한 시험발사체 발사를 추진하고 있다고 발표했다.
과기부는 시험발사체 발사 일정과 관련하여 정치적인 요인과 같은 외부 요인보다는 연구진의 발사 준비 상황을 우선순위를 두고 검토했으며 나로 우주 센터의 10년간 기상 상황 등을 정밀 분석, 검토한 후 이번 일정을 결정했다고 발표했다.
과기부는 발사 일정이 한국항공우주연구원(이하 항우연)의 발사 준비 상황과 고흥 나로 우주센터의 기상 상황 등을 충분히 고려하여 결정되었지만, 예정 발사 기간 중에 기상 상황 악화 등의 돌발 상황이 발생할 경우 시험 발사체 발사가 불가능하여 일정이 변경될 수도 있음을 국민들이 너그러이 양해해 줄 것을 요청했다.
이번 시험발사체 발사는 항우연이 개발한 75톤급 액체 연료 엔진을 발사체에 탑재하여 엔진이 가지고 있는 실제 비행성능을 확인하기 위한 것으로 알려졌다. 발사가 성공적으로 완료될 경우 누리호 개발에 한 걸음 더 근접하는 것은 물론이고 실제 발사 실험을 통해 국산 로켓 엔진 개발에 성공했다는 평가를 내릴 수 있어 그 의미가 작다고 보기는 어렵다.
이번 발사에서 시험발사체는 나로 우주 센터에서 발사 후 약 160여초 뒤 100km 고도를 돌파하고, 300여초 경 최대 고도에 도달, 600여초 뒤 제주도와 일본 오키나와 사이 공해상에 낙하할 예정이다.
나로호는 ‘KSLV(Korea Space Launch Vehicle)-1’, 한국 최초의 우주 발사체로 한국은 2013년 1월 30일 나로호 발사 성공으로 인해 세계에서 자국 기술로 우주 발사체를 발사하는데 성공한 11번째 국가가 되었다.
하지만 한국형 발사체 개발 계획을 시작할 당시 한국의 발사체 관련 기술 수준은 백지 상태에 가까워 단시간 내에 독자적으로 대형 로켓 엔진을 개발하는 것은 무리였다. 당시 기술력이 부족했던 한국은 러시아와의 공동 개발을 기획할 수밖에 없었고 그 결과 나로호의 1단 엔진 개발은 러시아가 주도적으로 담당하게 되었다.
게다가 나로호는 한국이 최초로 개발하는 발사체였기 때문에 대형 로켓보다는 이륙중량 140ton에 100kg급 소형 위성을 탑재할 소형 2단 로켓으로 기획되었다.
이런 역사를 고려할 때 나로호가 한국 최초의 우주 발사체로서 한국으로 하여금 독자적으로 발사체를 운용할 수 있는 기술, 시스템, 경험을 습득하게 한 의미는 결코 작다고 할 수 없지만 1단 엔진을 국산이 아닌 러시아제로 채용한 점과 100kg급의 다소 부족한 탑재능력을 가지고 있는 소형 로켓이라는 점에 있어서 한계가 존재하는 것도 분명하다.
따라서 누리호(KSLV-2)는 항우연이 개발한 국산 75톤급 액체 연료 엔진을 채용하여 나로호 개발 시에 제기된 러시아 기술 차용과 관련한 비판을 불식시킬 예정이며, 추력을 높여 탑재체의 중량을 증가시키는 것에 개발 의미가 있다고 볼 수 있다.
항우연의 2018년 9월 기준 국산 엔진 개발 상황에 대해서는 여러 차례에 걸친 지상 시험을 성공적으로 수행했다는 평가가 지배적이다.
누리호 발사가 성공하기 위해서는 1단 엔진은 127초간, 2단 엔진은 143초간 연소 상태를 유지해야 하는데 항우연의 75톤급 액체 연료 엔진은 2016년 7월 20일 143초보다 2초를 초과한 145초 동안 연소 상태를 유지하는데 성공했으며 2018년 7월 25일에는 260초 동안 연소상태를 유지하는데 성공했다. 또한 항우연은 91회의 연소 시험과 7291.4초의 누적 연소시간을 달성하는데 성공했을 정도로 해당 엔진의 성능을 지속적으로 검증하고 있다.
탑재 능력의 향상 관련해서 누리호는 3단 로켓으로 1단에는 75톤급 엔진 4기를, 2단에는 75톤급 엔진 1기를, 3단에는 7톤급 엔진을 채용하여, 1단에는 170톤급 엔진을 2단에는 8톤급 엔진을 채용했던 나로호보다 추력을 높여 탑재체의 중량을 나로호의 100kg급에서 1.5ton급으로 증가시킬 예정이다.
이런 점을 고려할 때 향후 누리호 발사가 성공적으로 완수된다면 중형급 위성을 한국이 독자적으로 발사할 수 있는 것에 더해 국산 로켓 엔진을 탑재한 발사체를 보유할 수 있게 된다는 점에서 그 의미가 크다고 볼 수 있다.
※ 다음 편에는 ‘한국형 발사체 누리호 25일 발사예정 ②갈 길은 멀지만 우직하게 걸어가야’라는 주제로 보도한다.