국산 우주 발사체 누리호(KSLV-2) 개발 상황

얼마 전 미국의 민간 항공우주 기업인 스페이스 X(SPACE X)와 미 항공우주국(NASA)의 크루 드래건 유인 우주선 발사 성공이 있었습니다. 기상악화로 한차례 연기가 되었던 발사는 성공적으로 수행이 되어 어제는 ISS에 도킹까지 성공을 하게 됩니다. 9년 만의 미국 독자 유인 우주 발사였으며, 첫 민간 우주 기업이 유인 우주선을 발사했다는 점에서 매우 뜻깊은 성공이라 할 수 있습니다. 여기서 한국의 우주 발사체 사업이 궁금해집니다. 그래서 이번 글은 한국형 발사체 누리호(KSLV-2)에 대하여 다루어 보려고 합니다.  2013년도 나로호의 발사성공이 있었지만 이것은 1단을 러시아의 기술을 빌려 발사에 성공을 한 것으로 순수 국내 기술로 보기 힘들어 누리호(KSLV-2)에 대하여만 다루어 보겠습니다.

한국도 현재 한국 과학기술 연구원과 한국항공우주연구원(KARI) 한국형 발사체 누리호(KSLV-2)를 연구 개발하고 있으며, 현재는 발사를 1년여를 남겨두고 있습니다. 2018년 11월 28일 75톤급 엔진 시험발사를 성공적으로 완수했습니다. 당시 목표 연소시간은 140여 초 정도였으나 연소시간을 150초를 넘기며 최대 고도 209Km 도달 후 안전하게 낙하했습니다. 2020년 1월 15일에는 누리호의 심장이라고 할 수 있는 75톤급 엔진의 139번째 연소실험을 성공적으로 마쳤으며, 이로서 누적시간 총 1만 3000초의 연소시험을 성공적으로 진행하였습니다. 누리호에는 이 75톤급 액체엔진이 총 5개가 들어가게 됩니다. 75톤급 엔진은 1단에 4개 2단에 1개가 들어가게 됩니다. 1단의 추진력은 약 300톤으로 중형 자동차를 200대가량을 한꺼번에 밀어 올릴 수 있는 괴력을 지녔습니다.  이 엔진은 매우 기술 집약적이기 때문에 세계적으로도 자력으로 개발에 성공한 나라는 10개국 정도입니다. 그중에서도 75톤급을 자체적으로 개발에 성공한 나라는 미국, 러시아 , 일본 , 인도 , 중국 , 프랑스, 한국 7개국 정도입니다.  이 75톤급 액체엔진에 이어 추진기관에 관련된 설비 10종 모두를 순수 국산 기술로 만들어 냈다는 의미가 있는 발사체라고 할 수 있습니다.  또한 3단에는 7톤급 액체엔진이 들어가게 되며, 현재 77회의 엔진 연소 실험을 무사히 마쳤습니다. 

앞으로는 이러한 데이터를 기반으로 올 가을경 엔진 4개를 탑재하여 1단의 인증 실험에 돌입하게 됩니다. 이 1단의 클러스터링이 매우 어려운 단계인데 4개의 엔진의 정렬이 완벽해야 한다고 합니다. 아주 작은 오차도 허용하지 않는 매우 까다로운 작업이라고 합니다. 2020년 이러한 실험이 계획대로 순조롭게 진행이 된다면 한국형 발사체 누리호는 2021년 2월경 첫 발사 실험에 돌입할듯합니다. 

1989년 세계에서 22번째로 우리별1호를 인공위성을 궤도에 올리며 시작한 한국의 우주 개발 사업은 현재의 누리호(KSLV-2)에 이루기까지 계속해서 성장해 오고 있습니다. 한국의 위성기술은 세계 6위권의 기술 강국이지만 발사체에 있어서는 이렇다 한 발전을 이루지 못하고 있습니다. 이번 누리호(KSLV-2)의 연구 개발과 발사체의 보유는 인공위성을 직접 쏘아 올릴수 있는다는 점에서 한국이 우주강국으로 도약하는 기회가 될 수 있다고 예측하고 있습니다.