말썽이던 3단 로켓 정상작동..모든 것이 완벽했다

[이데일리 강민구·김은경 기자] 한국형 발사체 ‘누리호’(KSLV-II)가 21일 오후 3시 59분 59.9초 이륙 후 1단, 페어링, 2단 분리, 성능검증위성 분리까지 모든 비행 절차를 성공적으로 마쳤다.

특히 엔진이 한 몸처럼 작동해야 하는 정교한 기술인 ‘엔진묶음’ 기술인 클러스터링 기술의 우수성을 다시 확인했다. 작년 발사와 이번 발사과정에서 문제가 있었던 3단 산화제탱크와 1단 산화제탱크 상단 레벨센서에서 문제가 발생하지 않았다.

우리나라 역사상 첫 시도였던 성능검증위성과 위성모사체까지 궤도에 성공적으로 보내며 기술적인 관문을 넘었다.

고압 헬륨탱크, 배관 배치도.(자료=한국항공우주연구원)

클러스터링 정상 작동, 누리호 결함 보완도

누리호에서 발사에서 가장 어려운 기술 중 하나는 클러스터링 기술이다. 엔진 4기가 정확하게 정렬하고 균일하게 추진력을 내야 한다. 이번 발사에서도 1단부가 300톤의 추력을 내며 성공적으로 우주로 보내는 역할을 했다.

작년 발사에서 3단 엔진이 계획보다 빨리 연소를 끝나게 한 원인인 헬륨탱크 이탈도 발생하지 않았다. 지난 비행에서 헬륨탱크에 가해지는 액체 산소의 부력이 올라갈때 고정장치가 풀려 헬륨탱크가 하부 고정부에서 이탈했다. 누리호 연구진은 헬륨탱크 하부 고정부를 보강하고, 산화제 탱크 맨홀덮개의 두께를 강화해서 이번 비행에는 문제가 발생하지 않았다.

이번 발사 준비 과정에서 기립후 점검 과정에서 문제가 발생한 레벨센서도 정상적으로 기능했다. 레벨센서는 1단부 산화제탱크 윗부분에서 산화재의 투입량을 재는 장치인데 이번 발사에서 정상적으로 기능했다.

이상률 항우연 원장은 “누리호의 성공기준인 고도 700km 오차범위(5%)를 충족했고, 남극세종기지 안테나를 통해 초기 지상국과 교신에도 성공했다”며 “22일에는 항우연 지상국과 여러차례 교신을 통해 위성의 상태를 확인하고, 자료를 받을 계획으로 누리호 발사를 응원해준 국민께 감사드린다”고 말했다.

전문가들은 누리호 발사 과정에서 연구진들의 빠른 문제 해결, 기술적 완성을 높게 평가했다. 채연석 UST 교수(전 한국항공우주연구원장)는 “부품이 37만개나 되는 운반체를 우주로 보낸 것은 우리나라 역사이래 처음이며, 전투기나 유조선과 달리 부품들을 모두 국산화했기 때문에 우리나라가 과학기술분야 선진국을 진입했다는 것을 보여주는 사례”라며 “앞서 두차례 발사일이 연기되면서 연구진들의 고생도 많았지만 발사전에 문제를 빠르게 찾아냈다는 것은 누리호 개발 연구진들에게 신뢰를 줄 수 있는 부분”이라고 평가했다.

김종암 한국항공우주공학회장(서울대 교수)는 “작년 발사때 발생했던 사소한 문제가 해결됐고, 당시 실패 경험이 오히려 기계나 전기적인 요소 등을 세밀하게 살필 수 있는 동기가 됐다고 본다”며 “한 번의 성공이 다음 성공까지 보장하지는 않기 때문에 발사체 신뢰도를 높여야 하며, 궁극적으로는 달탐사선을 운용할만큼의 정교한 시스템을 확보해 나가야 한다”고 조언했다.