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2022년 5월, 우주개발 30년 꿈 반드시 이룬다
한국 우주발사체 개발
1993년 액체추진 KSR 1호 시작
2013년 ‘나로호’ 발사 성공
대형발사체 플랫폼기술 확보계획
2021년 10월 21일(목) 22:00
한국형 발사체 누리호(KSLV-II)가 21일 고흥군 나로우주센터 제2발사대에서 화염을 내뿜으며 힘차게 날아오르고 있다. /김진수 기자 jeans@kwangju.co.kr
누리호가 국민들의 여망인 대한민국 우주사를 새로 쓰지는 못했다.

하지만, 한국은 30년동안 꿈꿔 왔던 ‘우주 자립’의 꿈에 한 걸음 더 다가서는 의미를 남겼다.

한국은 지난 1990년부터 본격적으로 우주 개발에 뛰어들었다. 구소련의 스푸트니크 로켓(R-7 로켓) 발사가 1957년이었으니, 선진국보다 40년가량 늦게 스타트를 끊은 셈이다.

한국의 우주발사체 개발사는 1993년 6월 4일 발사된 액체추진 로켓 과학로켓(KSR·Korea Sounding Rocket) 1호부터 시작한다. 무게 1.25t, 추력 8.8t급인 이 발사체는 고도 39km, 낙하거리 77km를 비행하면서 한반도 상공의 오존층을 측정하고 가속도, 응력, 온도, 추진기관 내부압력 등 로켓 자체 성능특성을 측정했다.

이후 한국은 1996년 4월 30일 처음으로 우주개발 중장기 기본계획을 세우고 개발에 박차를 가했다. 한국의 항공우주산업을 세계 10위권으로 끌어올리는 것이 목표였다.

1998년에는 이전보다 고도를 3배 가량 높인 과학로켓 2호를 발사했다. 무게는 2t, 고체엔진을 사용해 추력 30.4t급을 낼 수 있는 중형과학로켓이다. 150kg 가량의 과학탑재물을 싣고 150km 고도까지 도달할 수 있었다.

과학로켓 3호는 2002년 11월 28일 충남 태안 안흥종합시험장에서 발사됐다. 과학로켓 3호는 인공위성 발사체 개발에 필요한 액체추진기관, 추력 벡터 제어장치, 관성항법장치 등을 갖추고 있었다. 무게는 6t으로 늘었으며, 러시아의 액체연료 엔진 기술을 이전받아 개발한 추력 13t급의 액체추진기관이 포함됐다. 다만 우주개발 중장기 기본계획 상으로는 3단 로켓 발사가 목표였으나, 1단 로켓만 발사했다.

기술과 노하우, 그리고 자신감을 얻은 한국은 본격적인 인공위성 발사체 개발을 시작했다. 2002년 8월부터 나로호 개발에 착수했다. 나로호는 총중량 140t, 추력 170t급 1단 액체엔진과 7t급 2단 고체엔진을 장착해 100kg급 소형 인공위성을 지구 저궤도에 투입할 수 있는 우주발사체다. 4000억원의 예산이 투입된 대형 프로젝트였다.

나로호는 2009년, 2010년 두 차례 실패를 딛고 2013년 1월 30일 발사에 성공했다.

한국은 기뻐할 새도 없이 후속 개발에 매진했다. 2010년 3월부터 나로호의 뒤를 잇는 한국형발사체(KSLV-II) ‘누리호’ 개발사업이 시작됐다.

개발사업은 총 3단계로 구성됐다. 1단계 사업(2010~2015년)에서는 7t급 액체 엔진 개발·연소시험을, 2단계 사업(2015~2019년)에서는 75t급 액체엔진을 개발·인증하고 시험발사체 발사를 마치는 게 목표였다.

시험발사체도 지난 2018년 11월 28일 안정적으로 발사 성공해 누리호 기대감을 높였다. 시험발사체는 누리호 2단부 로켓과 비슷한 성능을 가졌다. 무게 52.1t, 추력은 75t급이며 430초 동안 비행해 최대 고도 209㎞에 다다랐다.

19일 1차 발사는 3단계 개발 과정에 속한다. 3단계는 오는 2022년 10월까지 2회 발사를 성공하는 것이 과제다.

누리호는 2022년 5월 2차 발사를 진행한다. 또 한국형발사체 고도화사업에 따라 2027년까지 추가로 4차례 더 발사할 예정이다.

항공우주연구원은 2025~2030년에 발사체 기술을 소형 발사체 플랫폼으로 연계·확장하고, 2030~2040년 저궤도 대형위성, 정지궤도위성 등 대형발사체 플랫폼 관련기술을 확보할 계획이다.

/유연재 기자 yjyou@kwangju.co.kr