누리호 2차 발사 D-6...관전 포인트는?

누리호 2차 발사 D-6...관전 포인트는?

2022.06.09. 오후 4:53
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■ 진행 : 이광연 앵커, 박석원 앵커
■ 출연 : 김진두 / 문화생활과학부 기자

* 아래 텍스트는 실제 방송 내용과 차이가 있을 수 있으니 보다 정확한 내용은 방송으로 확인하시기 바랍니다.

[앵커]
지난해 아쉽게 실패했던 첫 국산 발사체, 누리호가 다음 주 수요일 2차 발사에 도전합니다.

[앵커]
가짜 위성이 실렸던 1차와 달리 2차 발사에는 실제 작동하는 인공위성이 탑재된다고 하는데요. 6일 앞으로 다가온 누리호 발사, 어떤 점을 주의 깊게 봐야 할지, 취재 기자와 함께 알아보겠습니다. 문화생활과학부 김진두 기자 나와 있습니다. 어서 오십시오. 먼저 2차 발사가 다음 주 수요일날, 그러니까 15일로 예정이 돼 있습니다. 발사 시각은 오후 4시로 예정돼 있죠?

[기자]
기본적으로 오후 4시로 설정을 해놓고 겁니다. 그런데 전날 발사대 쪽으로 누리호가 이송이 되고요. 그리고 모든 점검을 거치게 되고 발사 당일 오전이 가장 중요합니다. 그 안에 전기 배선 신호나 여러 가지 밸브들, 작동 여부를 꼼꼼하게 검토를 하게 되는데 거기에서 문제가 생기면 시간이 조금 연기되거나 아예 날짜가 연기될 수가 있고요.

거기에 문제가 없다면 당초 예정된 시각인 오후 4시를 기준으로 발사 시각이 정해질 겁니다. 언제 발사될지 여부는 발사 예정 시각의 1시간 반 전쯤에 공식 발표가 되는데 지난번 1차 발사 때도 오후 4시가 발사 시각이었는데 약간의 문제가 발생돼서 그걸 하는 과정에 시간이 걸리면서 오후 5시에 결국은 발사가 이루어진 바가 있습니다.

[앵커]
그때 기억이 나네요. 워낙에 1차 발사 때도 YTN이 생중계하면서 이를 중점적으로 보도했었는데 아쉽게실패했거든요. 그때 3단 엔진이 예정보다 일찍 꺼졌던 게 원인이었던가요?

[기자]
그렇습니다. 3단 엔진은 누구도 여기에 문제가 생길 거라고 생각했던 사람들이 거의 없었습니다. 3단 엔진 지금 모사가 나오고 있는데요. 3단 엔진의 아랫부분에 있는 것이 탱크, 케로신이라는 등유의 일종인 연료가 들어가고요. 그 연료가 케로신만 들어가는 게 아니라 그 위에 보면 산화제 탱크라고 있지 않습니까?

산화제가 같이 섞여서 추진체가 됩니다. 폭발력을 더 키우기 위해서 그렇게 되는 건데 문제는 위에 달려 있는 산화제 탱크 안에서 발생했습니다. 산화제 탱크 안을 보시면 산화제가 액체로 되어 있습니다. 그리고 그 안에 헬륨 탱크가 2개가 들어가 있는데 이 헬륨 탱크는 산화제가 연료로 사용이 되지 않습니까?

그러면 공간이 생긴단 말이죠. 그러면 거기에 압력을 헬륨으로 채워주면서 동일한 압력으로 산화제가 빠져나갈 수 있도록 도와주는 역할을 합니다. 그런데 이게 공중으로 떠오르면서 굉장히 진동, 그리고 진공 상태가 되니까 헬륨 탱크가 위아래로 움직여버린 거예요. 그렇게 되면서 밸브가 누출이 됐고 밸브가 누출이 되면서 헬륨가스가 빠져나갔겠죠. 그러고 나서 또 통이 주변 벽을 친 겁니다.

그래서 산화제 담고 있는 탱크가 벽이 또 깨지면서 산화제가 유출이 돼버린 거죠. 그러니까 결론적으로는 3단 엔진이 521초 동안 타서 로켓을 위로 올려줘야 되는 겁니다. 그런데 문제는 3단 로켓이 521초 동안 타지 않고 475초에 꺼져버린 겁니다.
그러니까 마지막에 힘을 줘서 궤도로 던져줘야 되는데 그 기능을 못한 것 때문에 결국은 발사가 실패로 끝난 겁니다.

[앵커]
마지막 46초가 아쉬웠던 그 장면이었는데 1차 때는 어느 정도 실패를 염두에 두고 모사체, 가짜 위성을 실었다면 이번에는 그걸 반면교사 삼아서 성공을 염두에 두고 실제 위성을 실었거든요. 차이점도 많을 것 같습니다.

[기자]
원래 예정이 그렇게 돼 있었습니다. 1차 발사는 실패할 가능성이 높기 때문에 제대로 작동하는 위성을 싣기는 부담감이 너무 큽니다. 그래서 가짜, 더미위성이라고 부르는 가짜 위성을 실은 거고요. 1.5톤 무게의 가짜 위성을 실은 거고 2차 위성은 성능 검증 위성이라는 약 180kg 정도 되는 무게의 위성을 싣고요.

또 그 아래쪽에는 1.3톤 무게의, 무게를 맞춰주기 위해서, 1.5톤이라는 무게를 우주로 띄워보내는 게 누리호의 임무입니다. 그렇기 때문에 그 무게를 맞춰주기 위해서 1.3톤 크기의 인공 모사체를 또 끼웁니다. 그래서 2개가 연결돼 있는 형태가 되고요. 성능 검증 위성 안에는 또 우리 대학생들이 개발한 큐브위성 4개까지 포함돼 있어서 이번에 실제로 작동하는 위성을 올려놓는다라는 그런 굉장히 큰 의미가 있습니다.

[앵커]
2차 발사에 나서게 된 누리호. 1차와 2차의 차이점을 설명해 주셨는데 예정대로라면 다음 주, 그러니까 6일 뒤면 누리호 발사를 저희 YTN 통해서 확인할 수 있거든요. 물론 그게 성공이었으면 더 좋겠습니다마는. 그때 지금 김진두 기자가 설명해 주신 내용을 그대로 머리에 얹어놨다가 어떻게 관전포인트가 있을까요?

[기자]
관전 포인트는 발사 시퀀스를 보면 명확하게 알 수가 있습니다. 그래픽이 준비돼 있으면 봤으면 좋겠는데요. 이게 발사 시퀀스입니다. 현장에서 가장 먼저 봐야 될 부분은 이륙 순간입니다. 0초라고 돼 있는 이륙 순간인데요. TV로는 엄청나게 화염을 내뿜는 누리호의 모습을 볼 수가 있고요.

현장에 가신 분들은 엄청난 불꽃을 내뿜고 또 굉음이 동시에 들립니다. 그래서 굉장히 웅장한 모습을 연출하는. 그리고 가슴이 약간 먹먹해지는 느낌까지 볼 게 바로 이륙 순간입니다. 이륙 순간이 가장 먼저 중요하고요. 또 왜 중요하냐 하면, 0초인데 이게 300톤 추력을 완전히 불을 뿜으면서 300톤 추력을 낸 뒤에 발사가 됩니다. 그렇게 되기 때문에 이게 0초가 되는 거고요.

더 중요한 것은 1단이 4개의 75톤 엔진을 한 몸처럼 움직이게 하는, 그 기술이 굉장히 중요하거든요. 이게 굉장히 위험하고 처음 해 보는 거기 때문에 실패 가능성이 높다고 하는데 1차 시도에서 너무 이게 잘 됐습니다. 그래서 2차는 이 부분은 굉장히 잘 넘어갈 수 있을 것이다라고 생각했던 게 지금 1단 클러스터링. 그런데 가장 좋은 그림을 보여주는 것이 역시 발사 이륙 순간. 가장 주의 깊게 봐야 될 순간입니다. 두 번째는 1단이 분리되는 순간입니다. 1단이 올라가면서 제 연료를 다 쓰고 나서 역할을 하고 난 다음에 1단이 떨어집니다. 1단이 떨어지고 두 번째는 페어링이 또 분리가 됩니다. 페어링이 분리된 순간도 중요하고요.

[앵커]
아까 거 다시 한 번 봐야 될 것 같은데요. 비행 과정.

[기자]
1단이 분리되는 시간이 127초, 그러니까 2분 7초 정도 뒤면 1단이 떨어지면서 분리가 되고요. 그다음 페어링이 분리되는 시간은 조금 더 지나서 233초. 3분 53초 뒤에 페어링이 분리됩니다. 페어링이 분리되는 순간을 볼 수는 없지만 중요한 게 나로호 때 우리가 페어링 분리가 잘 이루어지지 않아서

[앵커]
굉장히 민감한 과정이잖아요.

[기자]
그렇죠. 실패한 사례가 있었습니다. 그렇기 때문에 그때 우리가 페어링 분리 기술을 명확하게 확보를 해서 1차 때도 잘됐고요. 2차도 잘될 것으로 예상하고 있습니다.

[앵커]
가슴 먹먹해지는 발사 순간 YTN 보시면서 함께하시면 좋을 것 같은데 발사 기점마다 단계 단계로 소개를 해 주셨습니다마는 발사와 임무라고 하는 두 가지 측면에서 분리해서 봐야 된다면서요?

[기자]
그렇죠. 하나만 더 하자면 3단까지, 이번에 실패한 것까지 잘해서 실제로 우리가 이야기하는 그 위에 작동하는 성능검증위성이 고도 700km 우주 궤도에 제대로 진입한다면 그건 발사가 성공하는 겁니다. 그러니까 우리 발사체가 처음 만들어진 한국형 발사체가 이 정도 무게의 모사체와 성능검증위성을 싣고 고도까지 올라서 제 속도를 냈다라는 게 발사 임무는 성공이 되는 겁니다.

그런데 우리가 발사체를 개발하는 이유는 위성을 실어서 보내기 위한 거거든요. 그래서 발사는 성공했지만 그다음 위성이 제역할을 할 수 있어야지만 임무가 성공한다고 우리가 이야기하는 겁니다. 임무가 성공하는 건 성능검증위성이 3단에서 떨어져 나온 뒤에 우주 궤도를 돌다가 두 차례 정도 지상과 교신을 합니다.

첫 번째 교신을 하는 곳이 남극 세종기지와 교신을 하게 됩니다. 두 차례 정도 교신을 하게 되는데 발사 이후 42분과 53분에 두 차례 남극세종기지와 교신을 하고요. 그때 교신이 되면 성공 가능성이 굉장히 높은 거고 조금 더 지나서 1시간 40분, 45분, 두 차례에 걸쳐서 대전에 있는 항공우주원지상국과 교신을 하게 됩니다. 만약에 남극세종기지에 잡히면 거의 성공이다. 대전에서 다시 잡혀서 교신에 성공한다면 완벽한 임무 성공으로 볼 수가 있습니다.

[앵커]
방금 김 기자께서 성능검증위성 언급하셨는데 그 안에 초미니 큐브 위성 4개가 들어 있는 특이한 구조라면서요?

[기자]
그렇죠. 보통 위성이라고 한다면 무게가 몇백kg 정도 되는 위성, 그리고 몇 톤짜리도 중대형 위성까지 가게 되는데 큐브위성은 화면에서 보시는 것처럼 굉장히 작은 위성입니다. 하나하나에 10cm, 10cm 정도 되는 것들을 몇 개를 붙인 것들이 큐브위성이거든요.

그런데 이 큐브위성을 2019년도에 국내에서 큐브위성 경진대회를 열었는데 4개 대학이 입상을 했습니다. 그게 서울대, 연세대, 카이스트, 조선대였거든요. 그 학생들이 실제로 큐브위성을 제작을 했습니다. 그렇게 제작한 위성을 성능검증위성에 실어서 우주로 띄워보내는 겁니다.

성능검증위성은 16분 정도 지나면 바로 우주 궤도로 진입을 하고 아까 말씀드렸듯이 1시간 40분 정도가 지나면 대전 지상국과 교신을 하면 임무 성공이라고 했는데 큐브위성은 조금 더 있다가 나옵니다. 이게 세계적으로 처음 시도해 보는 건데 위성에서 위성을 쏘는 겁니다.

그러니까 성능검증위성이 지구 궤도를 8일 정도 돌다가 8일 되는 순간에 위성아, 나가. 큐브위성이 튀어나갑니다. 그리고 이틀 간격으로 하나씩 튀어나가게 됩니다. 그러니까 발사 2주 정도까지 큐브위성이 하나씩 다 튀어나가서 실제로 교신이 된다면 완벽하게 큐브위성까지도 첫 시도에서 성공한 셈이 되는 거죠.

[앵커]
그 큐브위성의 역할이 뭐가 되는 거죠?

[기자]
큐브위성 각각의 장치들. 여러 가지 지상을 볼 수 있는 장치들이나 여러 가지 전파 신호로서 볼 수 있는 장치, GPS 같은 것들을 다 장착을 하고 있는데 대부분이 대기 관측, 미세먼지 관측 또는 재난 관측. 이런 식의 역할들을 하게 됩니다. 그러니까 작은 위성이지만 어느 정도 역할, 과학적인 임무를 할 수 있는 그런 위성들이 되고 대학생들이 만들었다라는 게 가장 큰 의미가 있는 거고요. 또 위성에서 위성을 쏘는 시도를 우리나라에서 처음 시도해 봤다라는 그런 굉장히 큰 의미가 있습니다.

[앵커]
여러 가지 의미들이 있을 것 같은데 종합적으로 이야기를 해 주신다면 누리호 발사에 대해서 우리나라 우주 개발에 대한 더 큰 의미가 있을 것 같은데요.

[기자]
그렇죠. 우리 땅에서 우리 위성을 우리 로켓에 실어 보낼 수 있다라는 그 기술을 완성하는 계기가 되는 겁니다. 그러니까 우리별 1호부터 위성을 시작을 했고요. 또 나로우주센터를 지었고요. 그래서 위성과 우주센터는 지었지만 그걸 발사체는 우리 발사체가 없었습니다. 그런데 누리호가 이번에 한다면 우리 땅에서 우리 로켓을 우리 위성을 우리 로켓에 실어 보낼 수 있는 그게 되는 거고요. 그럴 수 있는, 1.5톤 이상의 실용 위성을 실을 수 있는 로켓을 가진 나라는 전 세계적으로 6개 나라밖에 없었고 만일 우리가 성공한다면 세계 일곱 번째 우주 강국으로 우뚝 서는 계기가 됩니다.

[앵커]
시청자분들께는 다음 주 앞두고 관전 포인트를 소개한 측면이 되고 우리에게는 또 예습 측면이 됐는데 말씀하신 대로 순조롭게 진행이 돼서 6월 15일 수요일 오후 4시 예정돼 있는데 비행 과정이 아까 6단계였잖아요. 다 보여줄 수 있었으면 좋겠네요.

[기자]
아래에서는 발사되면서 30초 내의 것만 볼 수 있을 거고요. 대부분 우주에서 일어나는 거지만 우주에서 오는 신호를 가지고 제대로 이루어졌는지를 바로바로 전달해 드릴 수 있을 겁니다. [앵커] 알겠습니다. 지금까지 문화생활과학부 김진두 기자였습니다. 고맙습니다.


YTN 김진두 (jdkim@ytn.co.kr)

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