最初 韓國型 發射體 누리號가 지난해 10月 21日 轟音과 함께 하늘로 솟았다. 빈틈없는 發射를 위해 1時間假量 延期됐으나, 異常 없이 推進制와 液體 酸素를 充電한 後 멋지게 날아올랐다. 2段과 3段 로켓으로 이어지는 點火, 停止의 燦爛한 릴레이는 順調롭게 進行됐고, 마땅히 分離돼야 할 衛星 덮개와 더미 衛星도 次例대로 떨어져나갔다. 마지막 瞬間까지 온 國民은 숨죽이며 韓國 宇宙 技術의 눈부신 成果를 지켜봤다. 豫想한 대로 性能 檢證을 위한 첫 番째 試驗發射는 完璧했다. 單, 到着 豫定이던 最終 軌道에 安着하지 못했을 뿐이다. 굳이 成功과 失敗로 區分할 必要가 없는 훌륭한 試圖였다.

韓國 發射體 技術은 꽤 오래前부터 發展하기 始作했다. 1993年 KSR-1(Korean Sounding Rocket-1)이라는 이름의 固體燃料 觀測로켓을 發射했는데, ‘社運딩(sounding)’이라는 單語는 元來 水深을 測定할 때 使用하는 航海 用語다. 探險家 페르디난드 마젤란은 世界 一周를 하면서 무거운 밧줄을 깊은 바닷속으로 던져 깊이를 쟀는데, 아마 이와 비슷하게 무언가를 測定하기 위해 하늘로 밧줄을 던지듯 로켓을 發射하는 狀況이라 이 같은 이름을 붙이지 않았나 싶다. KSR-1을 成功的으로 두 番이나 發射한 後 1997年과 1998年에도 各各 두 番째 觀測로켓人 KSR-2를 發射했다. 韓國은 本來 固體燃料 로켓부터 誠實히 硏究하고 있었다.

液體燃料 로켓에 눈을 돌리게 된 건 北韓의 影響도 있다. 1998年 北韓은 液體燃料 로켓이라고 主張하며 白頭山 發射體이자 대포동 미사일을 發射했다. 固體燃料 發射體는 構造가 簡單하지만, 一旦 불이 붙으면 定해진 推力을 내다 燃料價 全部 消盡돼야 꺼지기 때문에 精密韓 制御가 어렵다. 그만큼 誤差가 있을 수 있고, 液體燃料 로켓보다 推進力이 弱해 長距離 發射에는 不利하다. 反面, 液體燃料 로켓은 推進力이 剛하고 推力 制御도 可能해 願하는 여러 軌道에 到達할 수 있다. 하지만 構造가 매우 複雜하고 必要한 裝備와 技術力이 相當하다. 運動場 안에서 캐치볼을 하듯 서로 技倆을 주고받던 狀況에서 갑자기 運動場 바깥으로 멀리 날아가버리는 공을 보고 危機感을 느낀 砲手처럼, 생각보다 훨씬 멀리 날아가는 北韓의 로켓을 보고 韓國 亦是 液體燃料 로켓에 對한 必要性을 느꼈다. 이제 保有한 技術을 最大限 모아서 새로운 發射體에 挑戰할 次例였다.

羅老號부터 쌓인 20年 努力의 結晶體

液體燃料 로켓에서 가장 重要하고 어려운 裝置 中 하나는 터보펌프였다. 엔진 內部에서 燃燒를 위해 燃料와 酸化劑를 집어넣고 爆發 前 아래로 빠르게 밀어내려면 터보펌프가 必要했다. 하지만 基盤이 없는 狀況에서 쉽게 만들 수 없었기에 于先 비슷한 役割을 하는 機械式 裝置를 달아 燃料價 빠져나가는 만큼 헬륨탱크를 開放해 壓力을 維持하고, 그 힘으로 로켓을 밀어 올렸다. 最初의 加壓式 液體燃料 로켓 KSR-3은 이렇게 誕生했다. 이제 더는 觀測로켓이라고 부를 必要가 없어서 以前보다 廣範圍한 表現으로 韓國型 宇宙發射體의 弱者인 ‘KSLV(Korea Space Launch Vehicle)’라는 새로운 이름을 附與했다. 이제 드디어 大韓民國 最初의 宇宙發射體 羅老號가 登場하는 瞬間이 가까워지고 있었다.

1987年 4月 미사일技術統制體制(Missile Technology Control Regime·MTCR)라는 國際조약이 갑작스럽게 만들어졌다. 發射體와 關聯된 技術 交流가 막혀버린 것이다. 工夫를 더 잘하고 싶어서 上位圈 模範生이 많이 모여 있는 學習 모임에 參與하려고 하는데, 들어가려면 全校 10等 안에 들어야 하는 狀況과 같았다. 實力을 높이려면 于先 自身의 實力부터 立證해야 하는 어려운 狀況에 逢着한 것이다. 누구도 韓國을 도와주지 않는 힘든 狀況에서 놀랍게도 利害關係가 氣가 막히게 맞아떨어지는 곳이 있었으니, 바로 러시아다. 當時 러시아는 獨自的인 로켓을 새로 開發하기 위해 豫算이 必要했고, 韓國은 러시아의 技術力을 支援받을 수 있다고 생각했다. 다만 發射 過程에서 問題가 생길 境遇 原因 調査를 러시아가 中心的으로 進行하기로 했다. 흩뿌려진 殘骸가 地上에 떨어져도 러시아에서 專門家들이 나와 直接 收去해가기 때문에 우리는 로켓에 接近하기도 쉽지 않았다. 하지만 惡條件에서도 韓國은 3番의 羅老號 發射 機會를 얻었기에, 適切한 問題와 어려움을 接하는 過程에서 宏壯한 經驗値를 쌓을 수 있었다. 이러한 成果들이 結局 누리號 開發로 이어졌다.



누리號는 世上 或은 宇宙를 뜻하는 純우리말이다. 75t級 로켓 4期가 모인 1段, 75t級과 7t級으로 各各 構成된 2段, 3段은 全部 液體로켓이다. 1次 發射를 위해 推進制와 燃料를 供給하는 아파트 16層 높이의 嚴빌리컬 타워도 새로 設置했다. 타워는 엄마와 胎兒를 連結하는 胎줄을 의미하는 이름처럼, 누리號 發射를 위한 酸素와 燃料를 各 段에 安定的으로 供給한다. 追加로 建設한 第2發射臺는 過去 羅老號를 發射했던 第1發射臺에 비해 面積도 2倍나 크고, 熱을 식히기 위한 冷却水도 2倍가 더 많이 나온다. 로켓이 最大 推力日 때 여러 方向에서 同時에 正確히 로켓을 놓아주는 地上 固定裝置度 獨自 技術이다.

現在 무게 1t 以上 人工衛星을 自力으로 쏘아 올릴 수 있는 國家는 오직 6個國뿐이다. 羅老號 때 發射한 衛星은 成人 두 사람 몸무게 程度의 小型 衛星이지만, 이제 韓國도 그 10倍 以上의 大型衛星을 發射할 수 있는 일곱 番째 國家가 됐다. 當然히 簡單한 일은 아니었다. 1次 試驗發射 過程에서 반드시 檢證해야 할 部分들이 남아 있었다. 먼저 燃料와 酸化劑를 貯藏하는 圓기둥 模樣의 推進劑 탱크가 發射 過程에서 버틸 수 있을지가 關鍵이었다. 무게를 最少化하기 위해 두께를 3㎜ 以內로 아주 얇게 만들었고, 지름이 짧은 3段 推進劑 탱크는 알루미늄 캔 두께 水準까지 줄였다. 한 손에 잡히는 飮料水 캔이야 그럴 수 있다는 생각이 들지만, 47m가 넘는 巨大한 發射體 안에서 强力한 힘을 버틴다는 건 奇跡에 가까운 일이다. 3500度 넘는 高溫과 大氣壓의 60倍라는 極限의 環境에서도 로켓은 無理 없이 作動해야 한다. 爆發이 만들어내는 熱과 騷音에 발사체가 損傷되지 않도록 秒當 1.8t 물을 뿌려서 식히는데, 發射 瞬間 發射體 周邊으로 생기는 구름 같은 演技의 正體가 바로 이러한 過程에서 氣化된 물이다. 甚至於 이런 로켓 4期가 함께 모여 300t級의 推力을 내는데, 完璧하게 均衡을 맞춰 마치 하나의 로켓처럼 發射되는 걸 클러스터링 技術이라고 부른다.

누리號의 첫 番째 發射는 이러한 모든 試驗發射 段階에서 蒐集된 데이터를 地上으로 傳達하며 차근차근 進行됐다. 1.5t 무게의 人工衛星 模寫體는 비록 定해진 軌道에 正確히 오르진 못했지만, 앞으로 몇 番의 試驗發射를 통해 宇宙 飛行 經驗을 쌓으면 充分히 地球 低軌道까지 올릴 수 있다는 可能性을 보여줬다.

누리號 1次 發射는 成功일까, 失敗일까

高度 700㎞ 높이의 太陽 動機 軌道를 目標로 올라간 누리號는 3段 로켓이 조금 빨리 燃燒를 멈춰 低軌道에 올라타지 못한 채 다시 地球로 내려왔다.

그렇다면 누리號 1次 發射는 成功일까, 失敗일까. 于先 이番 發射의 目的에 集中해야 한다. 戀愛에 比喩하자면, 一旦 愛人을 만나 戀愛 經驗을 쌓는 것이 目的이라는 얘기다. 勿論 理想型을 만난다면 錦上添花겠지만 主目的은 戀愛를 하는 것이지 理想型을 만나는 것까진 아니었다. 이제 經驗을 쌓아 理想型을 만나면 된다. 이番에 올린 건 무게만 같은 質量 模寫體라 不可能했지만, 아마 누리號에 搭載된 衛星이 實際 衛星이었다면 推力 시스템을 갖추고 있기에 圓 軌道로 向할 方法이 있었을 것이다. 勿論 不必要한 燃料를 써야 해 壽命이 줄어들 수도 있지만, 戀愛 期間이 짧아진다는 點을 考慮해도 어쨌든 戀愛는 成功的으로 始作했다. 卽 1次 發射를 아쉬운 마무리라던가, 痛恨의 몇 분이라는 式으로 否定的으로 表現하는 건 그리 勸하지 않는다.

이제 두 番째 試驗發射가 準備돼 있다. 첫 飛行을 통해 液體 酸素의 浮力 上昇이라는 現實的 條件도 알게 됐다. 헬륨탱크는 이제 훨씬 단단히 固定돼 있으며, 酸化第 탱크에 龜裂을 加害 酸化劑를 漏泄할 可能性도 거의 없어졌다. 이제 性能 檢證 衛星과 큐브衛星 4期, 衛星 某死體가 搭載돼 太陽 動機 軌道로 올라갈 豫定이다. 發射하자마자 눈에 보이는 거리까지는 光學카메라로 撮影하다 以後 보이지 않는 높이까지 올라가면 濟州와 南太平洋 팔라우의 레이더를 活用해 發射 經路를 追跡할 것이다.

우리가 萬若 모든 科學技術 成果를 二分法的으로 成功이나 失敗로만 判斷한다면, 不可能에 挑戰하는 硏究者가 果然 얼마나 남아 있을까. 科學技術의 偉大한 進步는 當然히 될 것 같은 일이 아니라, 누구도 될 것이라고 생각하지 않았던 곳에서 始作된다. 애初 定해놓은 目標는 目標일 뿐, 이를 向해 달려가며 흘리는 피와 땀은 絶對 헛되지 않다. 수많은 施行錯誤와 改善 過程에서 쌓인 經驗치는 科學技術 全般에 놀라운 變化를 불러일으킬 수 있다. 公開된 目標에 到達하지 못했다고 叱責과 非難만 亂舞한다면, 都大體 어떤 科學者가 앞으로 不可能한 目標에 挑戰하겠는가. 當然히 해낼 수 있는 지루한 光景만 지켜보고 싶지 않다면 우리가 할 일은 單 하나, 더 많은 不可能한 試圖에 아낌없는 拍手를 보내야 한다.

稱讚받아야 할 成就 記錄들

勿論 硏究界의 雰圍氣에도 아쉬움은 있다. 大衆이 볼 수 있는 수많은 弘報 채널에서 오직 드러나는 건 華麗한 成功 記錄뿐이다. 어떠한 失敗 過程도 모르는 채 成績表만 公開되는 狀況이라면 父母는 點數만을 根據로 아이의 成就를 過小評價할 수밖에 없다. 하지만 아이가 每日每日 밤새 코피를 흘리며 學業에 熱中했다는 事實을 알고 있다면, 얼마나 偉大한 目標를 세웠는지보다 重要한 點은 훌륭한 成就를 이루는 길에서 順航하고 있다는 분명한 事實이다. 어떤 父母든 過程을 理解하고 지켜볼 수 있다면 아이가 받아온 成績表를 失敗나 成功으로 결론짓지 못한다. 오직 할 수 있는 건 努力한 아이를 품에 꼭 안아주고, 다음番에 훨씬 더 偉大한 跳躍을 할 수 있으리라는 確實한 믿음을 가지는 일뿐이다.

다가오는 6月 15日 누리號 2次 發射가 豫定돼 있다. 1次 發射 以後 8個月도 지나지 않은 狀況에서 무엇이 問題였는지 알아내기 위해 數千 個 데이터를 밤새워 分析하고, 빠르게 修理해 두 番째 試驗發射가 더는 늦춰지지 않도록 苦生한 硏究者들에게 우리가 해줄 수 있는 게 무엇인지 아마도 우리 모두는 알고 있으리라. 科學에 失敗란 없다. 豫測과 다른 結果와 새로운 發見, 그리고 累積된 經驗에 感謝하며 다음 段階로 默默히 걸어가는 知性들만 있을 뿐이다. 이番엔 成功만이 아닌, 모든 過程에서 벌어진 成就의 記錄을 期待해본다.

_{軌道는… 
연세대 天文宇宙學科 學部 및 大學院을 卒業하고 韓國天文硏究院 宇宙監視센터와 연세대 宇宙飛行制御硏究室에서 勤務했다. ‘軌道’라는 藝名으로 팟캐스트 ‘課長窓’, 유튜브 ‘안될과학’과 ‘투머치사이언스’를 進行 中이며, 著書로는 ‘軌道의 科學 虛勢’가 있다.}