누리호 발사, 2021년 10월 21일 확정! 7번째 우주 대강국 된다?

안녕하세요! 매실장아찌 입니다.

오늘은 우리 기술로 만든 한국형 발사체인 누리호 소식을 들고 왔습니다. 

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"10월 21일, 한국형발사체 ｢누리호｣ 발사 예정일 확정!"

- 기상상황 등 고려, 발사예비일 10월 22일~10월 28일 설정-

 

 

♣ 과학기술정보통신부(장관 임혜숙, 이하 ‘과기정통부’)는 9월 29일「누리호 발사관리위원회」를 개최하여 누리호 1차 발사를 위한 기술적 준비상황과 최적의 발사 여건 등을 종합적으로 검토한 결과, 2021년 10월 21일을 발사예정일로, 발사예비일은 10월 22일에서 10월 28일까지로 설정하였습니다.

♣ 이번에 발사가능기간을 확정한 ｢발사관리위원회(위원장:제1차관)｣는 누리호 발사와 관련한 주요 의사결정을 담당하는 위원회로서, 과기정통부와 한국항공우주연구원(원장 이상률, 이하 ‘항우연’)의 주요 관계자로 구성된 위원회 입니다.

♣ 금번 회의 시 발사관리위원회는 발사 준비현황과 향후 발사 시까지의 최종 준비 작업, 발사 조건(기상, 우주물체 충돌가능성) 등에 대해 면밀히 검토하여 발사가능기간을 확정하였고, 10월 22일에서 10월 28일까지 설정된 발사예비일은 기상 등에 의한 일정 변경 가능성을 고려하여 설정하였습니다.

    º 기상 상황이나 기술적 요소 등으로 인한 발사일 변경은 해외에서도 빈번하게 발생

​    º  ​아랍에미리트 화성탐사선 “아말”(’20.7.15.→’20.7.20)과 스페이스X 유인우주선 “리질리언스” (’20.11.14.→’20.11.15)는 기상 상황에 의해 발사가 연기되었으며, 러시아 “소유즈” (’21.3.20.→’21.3.22.)는 기술적 조치 사항이 발견되어 발사가 연기된바 있음

♣ 현재 누리호는 지난 8월말, WDR을 성공적으로 완료한 후 비행모델 조립과 발사대 점검 등의 최종 발사 준비를 진행 중 입니다.

♣ WDR을 마친 비행기체의 단을 분리하고 실제 비행을 위한 화약류 등을 장착하고 있으며 10월 중순까지 비행모델 조립을 완료하고, 발사 2일 전까지 기체점검을 지속할 예정 입니다.

♣ 누리호가 발사될 제2발사대는 발사체와의 통신 연계 현황, 발사 운용을 위한 각종 설비‧시스템*을 점검하고 있으며, 10월 중순까지 발사를 위한 준비를 마칠 예정이다.

    * 발사체 연료 및 산화제 저장/공급 설비, 고압가스(헬륨, 질소, 공기) 저장/공급설비, 이송/기립/고정 설비, 시스템 운용 통제 설비 등

♣ 과기정통부 용홍택 제1차관은 “향후 남아있는 발사 준비 작업이  차질없이 진행되도록 만전을 다하고자 하며, 발사가 성공적으로 추진되도록 발사가 진행되는 마지막 순간까지 모든 역량을 동원하여 최선을 다하겠다”고 밝혔습니다.

 

 

①언제 발사대에 서나?

누리호는 현재 종합조립동에서 기술 작업을 마무리하고 비행 전 기본점검을 기다리고 있다. 누리호는 발사 32시간 전인 20일 오전 7시쯤 밖으로 나와 격납고에서 1.8km 떨어진 나로우주센터 제2발사대로 향한다.

제2발사대에 도착하면, 3단으로 이뤄진 누리호를 수직으로 세운다. 발사대 하부에 지상고정장치(VMD)를 이용해 기체를 고정하고, 엄빌리칼(탯줄) 타워에 연결해 전기를 공급한다. 엄빌리칼은 누리호 1, 2, 3단에 각각 2개씩 연결된다. 이후 비행에 사용되는 연료와 산화제(극저온 액체산소) 등이 주입된다. 연료탱크 충전이 완료되면, 발사체 기립장치가 분리된다.

 

②발사 직전 단계는?

카운트다운은 발사 10분 전부터다. 이때 발사 자동 운영모드(PLO)가 시작되는데, 컴퓨터에 모든 결정권이 넘어간다. 압력, 온도, 통신상태 등 모든 상태가 정상으로 확인되면 1단 엔진이 자동 점화된다.

'누리호의 심장'으로 불리는 1단에는 75톤급 엔진 4개가 묶이는 첨단 클러스터링 기술이 사용됐다. 최대 난제였던 연소불안정성 문제도 극복해냈다. 2013년 나로호 발사 때는 이 기술을 개발하지 못해 러시아가 1단 부분을 제작했다. 1단 엔진들은 0.2초 간격으로 점화된다. 지상고정장치가 4초 정도 엔진을 잡다가 최대 추력이 300톤에 도달하면 고정이 해제된다. 비행 궤도는 나로우주센터 정남쪽 방향이다.

 

③성공 여부는 언제쯤 알 수 있나?

약 16분 뒤면 알 수 있지만, 공식 발표는 30분 뒤쯤 나올 전망이다. 발사 후 눈으로 볼 수 있는 시간은 길지 않다. 1단 연소시간은 약 127초밖에 안 된다. 발사 2분 뒤 성층권에 도달해 1단부를 분리한다. 이후 덮개인 페어링 분리(233초, 191km), 2단 분리(274초, 258km), 시험 위성 분리(967초, 700km)가 진행된다.

발사 성공 여부는 우선 1단, 2단, 3단 분리 과정이 예정된 시간과 위치에서 잘 됐는지에 달렸다. 1, 2단부 로켓이 정상적으로 분리되지 않아 발사가 실패하는 경우가 많기 때문이다. 각 단을 잇는 부품인 ‘파이로락’에는 연결을 해제하기 위한 화약이 들어 있는데, 화약이 적당한 힘으로 터져야 한다. 또 3단 엔진 중지 후 위성모사체를 정해진 궤도에 정해진 속도(시속 7km)로 올려놓는 것도 고도의 기술을 요한다.

 

④발사 성공의 의미는?

발사 성공 시 한국은 세계에서 7번째로 우주 발사체 기술을 보유한 국가가 된다. 오승협 한국항공우주연구원 발사체추진기관개발부장은 “액체 엔진 개발 기술은 우주 선진국을 70% 정도 따라잡았다”며 “가장 중요한 기술 중 하나인 75톤급 엔진 개발에 많은 어려움이 있었는데, 총 184회 1만8,290초의 시험을 성공적으로 마쳐 큰 자부심을 느낀다”고 말했다.

또 1.5톤급 실용위성을 고도 600~800km에 올릴 수 있는 능력도 갖추게 된다. 실용급 위성을 발사할 수 있는 국가는 6개국뿐이다. 2013년 발사한 나로호에는 0.1톤 위성이 탑재됐었다.

 

⑤발사 실패 시 어떻게 되나?

누리호가 궤도를 이탈하면, 발사체 내부 폭발 장비를 이용해 폭파시키게 된다. 고흥 나로우주센터, 제주, 남태평양 팔라우섬 등 세 곳에서 누리호 궤적을 실시간 추적한다. 1차 발사 성공여부와 관계없이 2차 발사는 내년 5월 진행된다.

기상 조건도 맞아야 한다. 온도와 습도뿐 아니라 지상풍과 고층풍, 구름도 고려 요건이다. 우주물체와의 충돌 가능성 등도 철저히 계산돼야 한다. 누리호가 발사 예비기간(22~28일)을 정해 둔 이유다.

 

[출처]'국산1호' 누리호 발사 D-7… 아는 만큼 보이는 로켓발사 관전법 (hankookilbo.com)

[출처] 한국항공우주연구원 (kari.re.kr)