1차 발사 실패 딛고 우주로 도약

기상악화로 하루 연기, 16일 도전

기립작업 전 모든 기술 점검 완료

남은 변수는 당일 기상·우주환경 조건

저궤도 성능검증위성 분리 땐 성공 확정

‘누리호’가 15일 제2발사대로의 이송을 위해 발사체조립동을 나오고 있다. [한국항공우주연구원 제공]
‘누리호’가 15일 제2발사대로의 이송을 위해 발사체조립동을 나오고 있다. [한국항공우주연구원 제공]

우리 손으로 직접 개발한 우주발사체 ‘누리호’가 우주로 가기 위한 마지막 준비를 마쳤다. 16일 오후 드디어 우주로 간다.

지난해 10월 1차 발사에서는 위성 모사체를 정해진 궤도에 안착시키지 못해 절반의 성공에 머물렀다. 이번에는 발사 실패 원인으로 지목된 3단 엔진의 조기 종료 문제를 해결했다. 세계 7대 우주강국을 위한 재도전에 나섰다.

이제 남은 ‘변수’는 당일 기상 조건과 우주환경 조건이다. 16일 기상 상황에 변수가 발생할 경우 발사일이 또다시 연기될 수도 있다. 장영순 한국항공우주연구원 발사체책임개발부장은 “16일 발사 당일 기상 상황, 우주물체와 충돌 가능성 분석해 최종 발사시간을 확정할 계획”이라고 설명했다.

누리호의 실제 발사시각은 우주물체(유인 우주선) 충돌 가능성과 태양흑점 폭발 등 우주환경 조건에 따라 결정된다. 현재 잠정적으로 예정된 발사시각은 16일 오후 4시다.

1차 발사 때 누리호는 이륙 후 1단 분리, 페어링 분리, 2단 분리 등이 정상적으로 이뤄졌다. 하지만 3단 엔진 연소가 목표(521초)보다 빠른 475초에 종료되면서 목표 궤도(700㎞)까지는 갔지만 지구 저궤도에 안착시키지 못했다. 하지만 성공확률이 30%에도 못 미치는 첫 번째 발사에서 주요 발사 단계를 모두 이행하고 90% 이상 발사체 핵심 기술을 확보했다는 점은 높은 평가를 받았다.

과학기술정보통신부(이하 과기정통부)와 한국항공우주연구원(이하 항우연)은 ‘누리호 발사 조사위원회’를 구성해 2600여개 원격 관측자료(텔레메트리터)를 분석한 결과, 누리호 3단 산화제탱크 속 고압헬륨탱크의 아래 부분 고정장치가 풀려 이탈하면서 산화제가 누설돼 엔진 연소가 조기에 종료된 것을 원인으로 파악했다. 항우연 연구진은 고압헬륨탱크 하부 고정부를 보강하고, 산화제탱크 맨홀덮개의 두께를 강화하는 작업을 진행했다.

누리호는 15일 오전 나로우주센터 발사체종합조립동에서 무인 특수이동차량(트랜스포터)에 탑재돼 발사대로 이송됐다. 이송된 누리호는 발사패드까지 수평 이송 후 이렉터를 이용해 수직으로 세워 발사패드에 고정된다. 이후 누리호에 전원 및 추진제(연료, 산화제) 등을 충전하기 위한 설비인 엄빌리칼을 연결했다. 누리호의 연료와 산화제는 발사 당일인 16일 충전된다.

발사 당일인 16일에는 발사체와 지상 설비 간 전기 점검, 산화제, 연료, 1·2·3단 액체추진기관에 대한 점검 등 비행 전 정상적으로 작동하는지 정밀 점검을 실시한다. 이후 가장 시간이 오래 걸리는 액체산소를 주입한다. 이후 연료와 산화제를 동시에 충전한다. 이후 마지막 전자장비 점검, 산화제탱크 압력 밸브 등의 기능 점검을 실시한다. 발사 25분 전 발사자동운용(PLO) 점검이 이뤄지고 모든 기능이 정상으로 판단되면 발사 10분 전 PLO가 가동되면서 본격적인 카운트다운이 시작된다. PLO는 수동으로 중지시킬 수 없고 누리호에 문제가 발생한 것이 시스템에 포착되면 자동으로 발사과정이 중단된다.

누리호는 발사 준비가 끝나고 1단 엔진 추력이 300t에 도달하면 지상 고정장치 해제되면서 이륙한다. 발사 2분7초 후 고도 59㎞에서 1단 로켓, 3분53초 후 고도 191㎞에서 페어링(위성덮개), 4분34초 후 고도 258㎞에서 2단 로켓이 각각 분리된다.이후 16분7초 후 3단 로켓이 점화돼 고도 700㎞까지 올라간 뒤 성능검증위성을 먼저 분리한 뒤 위성모사체를 분리하면 모든 과정이 끝난다. 성능검증위성이 목표 궤도에 안착하려면 이륙 직후부터 1단, 페어링, 2단 분리가 예정된 시간에서 정해진 고도와 속도로 완벽하게 이뤄져야만 한다. 데이터 확인까지는 비행시간 15분과 임무시간 30분을 더하면 45분 안에 성공 여부를 확인할 수 있다는 것이 항우연의 설명이다. 구본혁 기자


nbgkoo@heraldcorp.com