오늘 오후 3시30분께 발사…‘마의 540초’ 통과 뒤

발사 11시간30분뒤 대전 카이스트 지상국과 교신

［헤럴드경제(고흥)=신상윤 기자］26일 오후 우주를 향해 비상(飛翔)을 시작하는 우리나라 첫 우주발사체 나로호(KSLV-Ⅰ)의 발사 성공은 오는 27일 새벽 확인될 전망이다.

발사 최종 성공 여부가 발사 약 11시간30분뒤 대전 카이스트(KAISTㆍ한국과학기술원) 인공위성연구센터 지상국과의 교신을 통해 확인되기 때문이다. 당초 예정대로 이날 오후 3시30분께 발사되면 오는 27일 오전 4시께 교신이 가능할 것으로 예상된다.

교육과학기술부와 한국항공우주연구원에 따르면 나로호는 발사 성공까지 여러 단계를 거친다. ‘마의 540초 구간’을 통과해 목표 궤도인 고도 305㎞에 진입해야 한다. 이후 발사 1시간30분~2시간 뒤 노르웨이 수신국에서 나로호에서 분리된 나로과학위성의 신호를 받아야 한다.

최종 발사 시각이 이날 오후 1시30분께 발표되면 본격적으로 나로호 발사 준비 작업에 돌입한다.

2단(상단)과 레인지시스템(추적시스템) 점검이 끝나는대로 발사 약 2시간 전부터 1단(하단)에는 연료인 케로신(등유)가 주입되기 시작하고 몇 분 후에 산화제인 액체산소 역시 충전에 들어간다. 각각의 탱크에 케로신와 산화제를 채우는데는 약 1시간 남짓의 시간이 소요된다.

발사 약 40분 전에는 2단 자세제어시스템 탱크가 채워지고, 30분 전께는 지난 24일 발사대를 일으켜 세운 뒤 남아 있는 기립장치(이렉터)가 철수된다.

이때까지 1단과 2단, 레인지시스템, 안전 상황 등 모든 부문의 발사 준비에 이상이 없다면 발사 15분을 앞두고 드디어 ‘발사 자동시퀀스’가 시작된다. 이는 발사체 이륙 직전까지 1단과 2단 발사관제시스템에 따라 자동으로 이뤄지는 발사 준비작업이다. 발사 예정시각 3.8초 전에 1단 엔진이 점화된 뒤 추진력이 142t중(重)에 이르면 마침내 나로호는 땅을 박차고 이륙하게 된다.

이제 나로호는 ‘마의 540초’를 통과해야 비로소 정상 궤도에 진입하게 된다. 우선 이륙 직후 약 10여초동안 5도 정도 북동쪽을 향해 기울어져 비스듬히 날아가는 ‘발사대 회피 기동’을 한다. 나로호에서 분출되는 고온ㆍ고압의 화염이 발사대 시설에 손상을 주지 않기 위해 로켓 하단의 방향을 발사대 바깥으로 돌리는 작업이다. 따라서 비행경로를 이탈하는 것이 아니다.

이륙 54초 후, 고도 7.2에서 나로호는 음속(마하 1ㆍ시속 1225㎞)을 돌파하고, 제주도와 일본 큐슈 후쿠오카의 중간 지점을 지나 발사 후 3분 안에 고도 100㎞를 넘어선다. 이륙 약 215초(3분35초) 뒤 위성을 감싸는 페어링이 분리되고, 약 232초(3분52초) 뒤 고도 193㎞ 상공에서 1단(하단)이 떨어져 나간다.

나로과학위성을 실은 2단(상단) 로켓의 엔진 점화는 발사 후 약 395초(6분35초)에 시작되고, 2단에서 위성이 분리되는 것은 약 540초(9분) 시점이다. 이때 나로과학위성이 고도 302㎞ 상공 궤도에 무사히 진입해, 초속 8㎞의 속도를 내며 목표 궤도에 진입해야 나로호 발사는 ‘성공’으로 판명된다.

위성이 정상 궤도를 돌고 있는지는 로켓 발사 11시간 27분 뒤 대전 카이스트 지상국과 교신을 통해 최종 확인된다. 그러나 이에 앞서 발사 약 1시간30분~2시간 뒤면 노르웨이 스발바드 수신국이 나로과학위성의 신호를 받게 되면 발사 성공 여부를 대략 가늠할 수 있다.

고흥=신상윤 기자/ken@heraldcorp.com