21日 發射에 成功한 韓國型 發射體 ‘누리號’는 信賴性 確保를 위한 4次例의 追加 發射가 豫定돼있다. 2023年부터 2027年까지 4回의 反復 發射로 信賴性을 높이는 同時에 發射體 技術의 民間 企業 以前으로 宇宙發射體 體系綜合企業을 育成한다는 目標다.
이와 함께 누리號의 性能을 뛰어넘는 2段型 次世代 發射體를 開發하는 事業이 지난 5月 9日 豫備妥當性調査(豫妥) 大賞에 選定됐다. 政策的·經濟的 妥當性과 政府의 宇宙開發 目的에 符合하는지 等을 仔細히 들여다보고 事業 推進을 決定하는 節次다. 豫妥를 通過해 순조롭게 開發이 이뤄지면 次世代 發射體는 첫 任務로 2031年 韓國型 달着陸線을 달에 보내는 役割을 맡는다.
● 2027年까지 4次例 追加發射…누리號 ‘高度化’
누리號의 信賴를 높이는 高度化 事業은 現在 進行中이다. 韓國航空宇宙硏究員은 지난해 10月 1次 發射와 이番에 發射하는 누리號에 이어 3號機 組立을 進行하고 있다. 3號機 組立은 高度化 事業과는 別個로 來年 6月까지 進行되는 韓國型發射體 開發事業 範圍에 包含된 것으로 豫備로 組立하는 飛行모델(FM)이다. 누리號 2次 發射가 成功하면 3號基는 高度化 事業 1號基로 活用된다.
2023年부터 進行되는 누리號 高度化 事業에서 누리號에 실릴 衛星도 어느 程度 輪廓이 드러나 있다. 2023年 發射에서는 次世代 小型衛星 2號가 실려 發射된다. 2024年 發射에서는 超小型 群集衛星 1號가, 2026年 發射에서는 超小型 群集衛星 2~6號가, 2027年 發射에서는 超小型 群集衛星 7~11號가 실릴 豫定이다.
장영순 韓國航空宇宙硏究院 發射體體系開發部長은 “現在 定해진 搭載體 外에 追加 搭載體를 檢討하는 段階”라며 “高度化 事業을 통해 發射體 技術을 民間에 移轉하고 發射體 體系綜合企業을 育成하는 게 目標”라고 말했다.
● 우리 손으로 만든 發射體로 우리 달 着陸船 보낸다
누리號보다 더 强力한 性能을 뽐낼 2段型 次世代 發射體 開發事業의 豫備妥當性調査가 지난 5月 始作됐다. 2023年부터 2031年까지 9年間 1兆9330億원을 投入하는 事業으로 발사체가 開發되면 2031年 우리 技術로 만든 韓國型 달 着陸線을 달에 실어 보내는 첫 任務에 나선다.
次世代 發射體는 液體酸素와 케로신(燈油)를 使用하는 2段型 發射體로 開發된다. 1段 엔진은 100t級 推力을 내는 多段年少사이클 方式 液體엔진 5基를 묶는 클러스터링 方式으로 設計돼 總 500t의 推力을 낸다. 2段 엔진은 10t 推力의 多段年少사이클 液體엔진 2期로 構成된다. 多段年少사이클 엔진은 酸化劑를 再使用하는 構造로 現在 누리號에 適用된 가스發生機 엔진보다 燃料 效率이 10% 높고 性能 低下도 없는 게 長點이다. 여러 次例 點火하는 再點火 技術과 推力調節 技術도 適用된다. 누리號는 75t級 液體엔진 4基를 묶은 1段과 75t 液體엔진 1期로 構成된 2段, 7t 液體엔진 1期로 構成된 3段型 發射體다.
次世代 發射體는 地球 低軌道에 10t 重量의 搭載體를 실어보낼 수 있는 性能을 가진다. 누리號는 1.5t 重量의 搭載體를 地球 低軌道에 보낼 수 있다.
次世代 發射體는 開發 段階부터 國內 宇宙企業들의 參與와 育成을 目標로 開發된다. 設計부터 最終 發射까지 全 過程을 向後 選定될 體系綜合企業이 航宇硏과 共同 遂行한다. 再使用 發射體 核心 技術 等 次世代 發射體 改良과 高度化에 活用할 核心技術을 選別해 先行 硏究도 進行한다.
次世代 發射體 事業에서 첫 發射는 2030年이지만 첫 發射에서 性能이 檢證되지 않은 만큼 달 着陸 檢證線을 보내고 2031年 달 着陸線을 發射한다는 計劃이다. 위聖母死體를 실어 發射하는 누리號 事業과 類似한 셈이다.
권현준 科技情通部 巨大公共硏究政策官은 “次世代 發射體 開發을 통해 本格的인 宇宙探査 能力을 確保하게 된다는 데 意義가 있다”며 “設計段階부터 民間이 參與하는 첫 發射體 開發 事業으로 民間의 發射體 開發 力量을 提高할 것으로 期待한다”고 말했다.
金玟秀 동아사이언스記者 reborn@donga.com
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