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정책

대한민국 올해 ‘스페이스 클럽’ 멤버된다
2009.01.20 인쇄
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2009년, 대한민국을 돋보이게 할 사건을 예측한다면?
우리 손으로 만든 위성을 우리 땅에서 쏘아 올리는 감격적인 장면이 단연 1순위일 것이다.

전남 고흥군 봉래면 외나로도에 건설 중인 나로우주센터가 곧 완성돼 빠르면 올 상반기 중 우리 기술로 만든 과학기술위성 2호를 실은 발사체를 우주로 쏘아올린다.

위성 발사에 성공하면 대한민국은 세계 9번째로 자력위성 발사국 모임인 ‘스페이스(우주) 클럽’에 가입하는 나라이자, 자체 발사장을 보유한 13번째 국가가 된다.

지난해 이소연씨가 한국인 첫 우주인이 된 데 이어, 올해는 대한민국이 우주개발 역사에 또다시 중요한 족적을 남기는 해인 셈이다.

한국 최초 소형위성 발사체(KSLV-I) 상단부 조립동 입고장면

□ 나로우주센터 공사 막바지

현재 나로우주센터는 소형위성발사체인 ‘KSLV-Ⅰ'(Korea Space Launch Vehicle-Ⅰ)을 쏘아 올리기 위한 모든 준비를 마치고 마지막 성능시험을 실시하고 있다. 우주센터의 공정률은 97% 이상으로 거의 마무리 단계에 와 있으며, 성공적인 발사를 위해 각종 성능시험과 테스트를 진행하고 있다.

나로우주센터는 지난 2001년 4월 착공해, 511만8642㎡ 부지에 발사대시스템(Launch Complex), 발사통제동, 위성시험동, 추적레이더동, 발사체종합조립동, 광학추적장비, 우주교육홍보관 등으로 조성됐다.

현재 나로우주센터에 설치되는 발사대시스템은 과학위성급인 100㎏ 이하의 소형위성을 발사하기 위한 시설로, 향후 1톤급 위성을 발사할 수 있는 발사대를 추가로 건설할 예정이다.

이외 제주도에는 우주발사체의 비행정보를 수신하기 위해 추적레이더와 원격자료수신장비를 갖춘 추적소가 설치되고, 우주센터 인근 마복산에는 순조로운 발사 운용에 필요한 각종 기상데이터를 수집하기 위한 기상관측소가 마련되는 등 발사를 위한 준비는 마무리된 상태.

과학위성을 싣고 우주로 쏘아 올려지게 될 발사체는 ‘KSLV-Ⅰ'(Korea Space Launch Vehicle-Ⅰ).
‘KSLV-Ⅰ'은 국내 연구진이 독자 개발 중인 상단부와 러시아와 공동개발 중인 1단부로 나뉘며 전체길이가 33m, 지름 2.9m, 총중량 140톤이다. 1단부는 1단 엔진과 노즐, 연료탱크, 산화제 탱크 등으로 구성돼 있고, 인공위성이 실리는 부분인 상단부는 2단 로켓과 위성탑재공간, 탑재체를 보호하는 노즈페어링 등으로 구성된다.

사실 한국 최초 우수발사체 ‘KSLV-Ⅰ'는 올해 1분기 발사할 예정이었다. 그러나 지난해 중국 쓰촨성 지진 등으로 현지에서 생산되는 일부 부품 도입이 지연되면서 발사대시스템 설치가 늦어졌고 성공적인 발사완수를 위해 성능시험 항목이 추가되면서 최소 4개월 이상 순연된 것.

현재로서는 발사를 위한 발사대의 모든 성능시험이 마무리되고 러시아의 인정시험 과정을 거쳐, 빠르면 5,6월이 우주로켓 발사시기가 될 것으로 전망된다.

이주진 한국항공우주연구원 원장은 “첨단기술의 총화라 할 수 있는 우주발사체 개발기술은 우주 개발의 핵심으로서 한 나라의 과학기술력을 상징한다고 해도 과언이 아니며, 미래 고부가가치 산업의 초석이기도 하다”며 나로우주센테 위성발사에 대한 의미를 부여했다.

이번 발사가 성공적으로 이뤄지면 오는 2017년 1.5톤급의 저궤도 실용위성을 자력발사하게 될 ‘KSLV-2 한국형 발사체’ 개발에 힘이 실릴 것으로 예상된다. 이는 국가우주개발 계획의 독자적 수행으로 발사체 기술의 자주권 확립을 의미한다.



□ 발사 카운트다운 시나리오

1단계: 우주센터로 운반
과학기술위성 2호와 소형위성발사체(KSLV-I)의 주요 부품을 제작 장소에서 우주센터로 운반한다. 소형위성발사체는 각 단별로 나뉘어 이동시 부품의 안전을 위해 특수 제작된 차량에 완충장치가 된 컨테이너에 실려 육로로 이동한다. 러시아와 공동개발한 발사체 1단은 부산 김해공항에서 고흥 나로 우주센터까지 육상 및 해상 이송을 통해 운반된다.

2단계 : 조립
운반된 과학기술위성 2호와 KSLV-I의 주요 부품들은 위성시험동과 고체모터동에서 단별 조립을 완료한 후 기능 시험을 거쳐 종합 조립동으로 이동, 최종 조립한다. 이때 과학기술위성 2호도 소형위성발사체 페어링부에 장착하고 최종 테스트를 거쳐 발사대로 이동할 준비를 마친다.

3단계 : 발사대 설치
조립시설에서 최종 조립된 과학기술위성 2호와 KSLV-Ⅰ을 트랜스포터(Transporter)를 이용해 발사패드까지 이동한다. 이동 후 이렉터(Erector)를 이용해 소형위성발사체를 수직으로 세워 발사패드에 고정시킨다.

4단계 : 최종 점검 및 연료 주입
발사대 설치가 끝나면 소형위성발사체(KSLV-I) 모든 부분을 종합적으로 점검한다. 특히 연료와 전기 계통을 중심적으로 점검해 이상이 발견될 때는 발사가 연기된다. 이상이 없을 경우 연료와 산화제가 주입되고 모든 발사 준비가 완료된다.

5단계 : 카운트다운
발사 예정시간까지 모든 기기가 정상상태를 유지하고 기상상태와 주변 환경 역시 발사에 이상이 없을 경우 카운트다운이 시작된다.

6단계 : 이륙 및 분리
이륙 후 200여초가 지나면 위성을 감싸던 페어링이 떨어져 나가고 나서 2단이 분리된다. 고도 300km 쯤에서는 2단 킥모터(고체 연료 로켓)가 연료를 다 태우고 다시 100여초 뒤 과학기술위성 2호가 분리된다.

과학기술위성 2호는 광주과학기술원이 주탑재체를 개발하고 KAIST 인공위성센터가 위성본체와 지상국, 부탑재체를 개발했다.
과학기술위성 2호는 발사체에 실려 지구 저궤도(300~1500㎞)에 진입한 후 대기 및 지구복사에너지 측정, 위성탑재 레이저 반사경을 통한 위성궤도 정밀 측정 등의 임무를 수행하게 된다.

위성발사가 성공할 지는 아직 장담하기 어렵다. 처음 개발하는 발사체의 성공 확률은 50%도 안되기 때문. 위성 자력발사에 성공한 8개국 중 한 번에 성공한 나라는 이스라엘과 프랑스, 구 소련 등 3개국뿐이며 성공률도 27% 정도다. 로켓발사 역사가 50년 이상된 미국이나 러시아도 성공 여부를 예측하지 못한다.

이 때문에 우주센터는 발사 직전까지의 성능실험을 반복 수행하며, 첫 발사에서 성공할 수 있도록 발사실패요인을 최소화하기 위해 노력하고 있다. 발사 직전까지 발사장의 통합시운전의 최종점검과 발사안전통제 모의훈련, 발사대 시험시스템 독립성능시험 등을 계속한다는 계획이다.

협조: 한국항공우주연구원
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