한국형 발사체 ‘누리호의 심장’ 태동하다

한국형 발사체 ‘누리호의 심장’ 태동하다: 김도연 / 2021-03-22 22:04:59

2월 25일, 전남 고흥 외나로도 나로우주센터. 10월 한국형발사체 ‘누리호’의 첫 발사를 앞두고 연소시험이 진행됐다. 누리호의 심장인 75t 액체 엔진 4기가 동시에 불을 뿜으며 300t의 추력을 내는 1단 추진기관의 연소를 시작한 것이다. 이날 연소시험은 2월 28일, 30초 연소시험에 이은 2차 시험이며 실제 발사에 쓰는 자동 발사 소프트웨어를 이용해 진행됐다.

누리호 1단은 75t 엔진이 하나 장착된 2단과 7t 엔진을 단 3단에 비해 추력이 크고 구조가 복잡해 기술적으로 개발하기 가장 어려워 고도의 기술력이 필요하다. 그 기술력의 핵심은 엔진을 묶어 하나의 엔진처럼 만드는 클러스터링 기술이다. 1단에 쓰이는 4기의 75t 엔진이 마치 1기 엔진처럼 작동하듯 성능을 내야 한다. 하나의 엔진이라도 다른 추력이 나오면 발사 전체가 실패 할 수 있는 예민한 사항이다.

이날 진행된 시험은 누리호 1단의 실제 발사체와 완전히 똑같은 인증모델(QM)을 이용해 성능을 검증하는 과정이다. 75t 엔진 4기는 1초에 1t씩 연료를 태우며 강력한 추력을 자랑했으며, 1단 엔진 추력의 4배인 1,200t 힘으로 추진기관을 시험동에 묶어두는 고정장치가 연소시험 동안 엔진이 움직이지 않도록 잡아두었다.

오승협 한국항공우주연구원 한국형발사체개발사업본부 발사체추진기관개발부장은 성공적인 시험 완료 후, “누리호 1단 추진기관의 2차 연소시험이 정상적으로 시행됐다”며 “엔진 4기가 설계범위 2% 내에서 균일한 성능을 내는 것으로 확인됐다”며, 이번 연소시험이 성공적이였음을 밝혔다.

이제 누리호는 3월 말 누리호 1단이 실제 비행하는 시간인 약 127초 동안 1단 추진제를 모두 쓰는 최종 시험만 남았다. 고정환 항우연 한국형발사체개발본부장은 “1단 시험을 잘 마치면 10월 발사가 예정대로 진행될 것”이라고 말했다.

한편, 누리호는 1.5t 무게의 인공위성을 고도 600∼800km 지구 저궤도에 올릴 수 있는 3단 우주발사체이다. 길이 47.2m, 무게 200t이며, 개발 비용으로 1조9572억 원이 투입됐다. 올해 10월 첫 발사가 예정되어 있으며 내년 5월에는 무게 200kg 성능검증위성을 실은 채로 우주로 발사 될 예정이다.