Q1. 우리 생활 주변의 과학 소재를 골라 재미있게 풀어보는 생활과학 오디세이 두 번째 시간, 오늘은 지난주 있었던 ‘누리호 3차 발사 성공’ 뉴스를 가져오셨네요. “우주강국 G7 진입 쾌거”라는 부제를 달아주셨는데요, 우리가 7대 우주강국이 되었다는 말인가요? 와, 놀랍습니다. 본론에 들어가기 전에 먼저 7대 우주강국이 어느 나라들인지부터 소개해주시죠?

--> 이번 누리호 3차 발사 성공으로 우리가 7대 우주강국에 진입했다는 것은 정말 자랑스러운 일입니다. 그간 우주개발에 매진한 한국항공우주연구원을 비롯한 관계자들에게 박수를 보내고 싶습니다. 우주강국 하면 첫째 미국과 러시아, 그리고 프랑스, 일본과 중국 그리고 인도가 그동안 우주강국 빅6였어요. 이제 우리가 가세해 우주강국 빅7이 된 거죠.

Q2. 우리가 7대 우주강국이라니 어깨가 어쓱해집니다. 근데 로켓만 쏘아올리면 우주강국 대열에 합류하나요? 아님 어떤 조건이 있는건가요?

--> 조건이 있습니다. 발사로켓의 크기 혹은 능력인데요, 탑재물의 중량이 1톤 이상이어야 합니다. 주로 위성인데, 중량이 1톤 이상인 위성을 싣고 대기권을 벗어나 우주궤도에 올려놓아야 하죠. 이번 나로호에 실린 차세대소형위성 2호는 중량이 1.3톤이었고요, 그 외에 큐브위성 7기가 실렸습니다. 큐브위성 또는 큐브샛(Cubesat)은 부피 1리터(10 cm*10 cm*10 cm), 질량 1.33kg을 넘지 않는 초소형 인공위성을 말합니다.

의 핵는

Q3. 1톤 이상의 위성이나 화물을 싣고 우주궤도에 올려 놓을 수 있는 능력의 로켓이어야 한다. 이번에 성공한 나로호도 그에 속한다는 말이죠? 나로호의 제원부터 설명해주시죠?

--> 잘 아시는 대로 지난 25일 오후 6시 전남 고흥의 나로우주센터에서 발사된 한국형롯켓 누리호(KSLV-Ⅱ)의 제원을 보면요, 3단짜리인데, 길이가 47.2m, 직경 3.5m, 총중량 200톤, 추력(1단) 300톤, 수송능력 1.5톤급 저궤도 실용위성(600~800Km)입니다. 이번엔 550km 상공까지 올라가 위성을 궤도에 보냈죠.

Q4. 로켓의 핵심은 아무래도 엔진이겠지요? 2013년 나로호는 아쉽게도 러시아 엔진을 사용했죠?

--> 맞습니다. 누리호의 심장이 바로 엔진인데, 순수 국내 기술로 개발한 75톤급 액체엔진입니다. 나로호는 이 엔진 4개를 창작해 300톤의 출력을 낼 수 있었습니다.

Q5. 나로호에 실린 탑재위성이 차세대소형위성 2호와 큐브위성 7기가 있다고 했는데, 어떤 건가요?

--> 주탑재위성은 차세대소형위성 2호인데, 180kg 저도 중량으로 과학기술검증이 주된 임무이고요, 큐브위성으로는 한국천문연구원의 근지구우주공간 플라즈마 미세구조의 시공간적 변화 동시 관측을 위한 도요샛 4기와 자세제어시스템 우주검증용 져스텍, 우주방사능측정 및 관련 기능 검증ㅇ용 루미르, 기상관측 및 우주쓰레기 경감 기술 실증용 카이로 스페이스 등입니다.

Q6. 25일 발사 장면을 상상하면서 누리호의 비행 시쿼스를 간단히 리뷰해볼까요?

--> 미국의 우주왕복선이 카운트다운을 하고 엔전점화, 이륙, 할 때 “참 장관이다”는 느낌을 가진 적이 있는데, 그날 누리호 발사장면도 그에 못지 않았죠. 나로호우주센터 발사대에서 6시 24분에 발사돼 최대공압 통과, 125초 65km 1단 분리, 4분 204km 페어링 분리, 2단 분리, 후 13분9초 550km 차세대소형위성 2호 분리, 마지막으로 20초 간격으로 큐브위성 분리 순으로 진행됐죠. 총 18분가량이었는데, 이 18분이 그야말로 숨막히는 긴장과 스릴 그리고 환희를 느낀 시간이 아니었나 싶습니다.

Q7. 계획대로 다 잘 된 건가요?

--> 발사 43분 후 남극 세종기지에서 최초로 위성신호 수신을 한데 이어 대전 지상국을 통한 초기 교신이 이루어졌고요, 한국천문연구원에서 제작한 ‘도요샛’(큐브위성 4기)은 각 위성 별로 순차적으로 교신을 시도하고 있다. 1호기(가람), 2호기(나래)는 위성신호 수신과 양방향 교신까지 성공했고, 나머지 2기는 교신 시도 중. 3기의 산업체 큐브위성 중 2기는 위성신호 수신을 통해 위성의 위치를 확인하였으며(LUMIR-T1, KSAT3U), 나머지 1기는 수신 시도 중인데, 주탑재위성을 올리는데 성공했으니 99% 성공이라고 평가받아야 겠죠.

Q8. 이번 누리호 3차 발사 성공이 그냥 이루어진 건 아니겠죠. 그간 개발 노력의 역사를 간단히 살펴본다면?

--> 짭게는 지난 2013년 러시아 기술의 1차 추진체를 단 나로호가 두 번의 실패 끝에 3차 발사에 성공한 데 이어 롯켓엔진 국산화에 매진해 9년 만인 2022년 6월 누리호 2차 발사에 성공했죠. 근데 그때는 로켓을 700km 상공에 올리는 데는 성공했으나 위성을 궤도에 올리는 데는 실패해 절반의 성공이라는 평가였지만 그것도 로켓 측면에서는 성공한 거죠. 이번엔 로켓발사와 위성을 궤도에 안착시키는 데 완전히 성공했죠. 로켓 개발의 역사는 멀리는 1993년 과학관측로켓(KSR-1, 2,3) 발사부터 친다면 30년 만의 성공이라고 볼 수 있습니다.

Q9. 30년 간의 노력 끝에 7대 우주강국에 진입했네요. 이번 누리호 3차 발사 성공의 의미를 간단히 짚어주시죠.

--> 민간이 주도하는 뉴스페이스 시대에 K-우주산업 시대의 개막의 신호탄의 의미가 있습니다. 1, 2차는 과기부와 항우연 주도했으나 3차부터 한화에어로 등 민간기업이 많이 참여했거든요. 지난해 우주개발 역사의 원년으로 본다면 올해는 민간 우주경제로 도약하는 한해라는 평가도 나옵니다. 예를 들면 이번 누리호에 실려올라간 차세대소형위성은 당초 러시에 로켓에 의뢰를 한 상태였어요. 러시아가 전쟁 통에 로켓발사가 늦춰지는 바람에 누리호에 실렸는데, 러시아에 의뢰할 할 경우 운임이 무려 300억 원이라고 합니다. 이번에 300억원을 아낀 거고, 앞으로 누리호를 더욱 개량하면 다른 나라를 대상으로 위성운송 사업을 할 수 있는 거죠. 우리는 우주선 발사 가격을 스페이스 X의 절반 수준으로 낮추는 것이 목표라고 합니다. 그런 역량을 이번에 전 세계로부터 인정받은 겁니다. 위성개발 10여년 만에 이렇게 성공한 나라는 우리 밖에 없다고 합니다. 전 세계가 주목하고 있다고 그러네요.

또 뉴스페이스 시대, 우주 질서에 관한 국제논의에 우리나라의 발언권이 강화되겠죠. 위성인터넷과 발사 서비스, 우주 개척과 자원 개발, 안보와 국방 등에 독자 혹은 공동참여할 수 있는 역량을 과시함으로써 영향력을 갖게 된 것이죠.

10. 기분 좋은 일이네요. 끝으로 우리의 우주개발 향후 계획을 소개해주시죠.

--> 과기부와 항우연의 공개한 계획을 소개드리면,

우선 한국형발사체 고도화 사업(27년 12월)에 따라 3차례의 반복발사 계획이 예정돼 있어요. 4차 발사(25년) 차세대중형위성3호, 5차 발사(26년) 초소형위성 2~6호, 6차 발사(27년) 초소형위성 7~11호. 이 같은 반복 발사를 통해 누리호 성능에 대한 신뢰도를 높이고, 민간기업으로 발사체 기술 이전해 항공산업 분야 발전에 기여하겠다는 겁니다.

그 다음 10년에 걸친 차세대발사체 개발 사업(23~32년)이 있는데요, 다단연소사이클 엔진을 적용한 2단형 발사체 개발, 향후 국가위성 및 우주탐사, 우주관광, 대형화물운송을 위한 발사 수요에 대응하려는 것이지요. 구체적으로

-1차 발사 30년 달궤도투입 성능검증 위성,

-2차 발사 31년 달 착륙선 예비모델

-3차 발사, 32년 달 착륙선 최종 모델

그리고 2045년엔 화성탐사를 위한 로켓발사까지 계획하고 있습니다.

<pinepines@injurytime.kr>

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