누리호, 다시 우주로!...발사 시각 결정 기준은?

누리호, 다시 우주로!...발사 시각 결정 기준은?

2023.05.24. 오후 2:19
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■ 진행 : 김대근 앵커
■ 출연 : 이호성 한국항공우주연구원 박사

* 아래 텍스트는 실제 방송 내용과 차이가 있을 수 있으니 보다 정확한 내용은 방송으로 확인하시기 바랍니다. 인용 시 [YTN 더뉴스] 명시해주시기 바랍니다.

[앵커]
우리 기술로 만든 한국형 발사체 누리호. 날씨와 우주 조건 상황 다 점검해 봤더니 문제 없이 예정대로 오후 6시 24분 발사하기로 했습니다. 그러면 현장에서 준비는 어떻게 준비되고 있는지 전남 고흥 나로우주센터에 마련된 YTN 스튜디오 연결해 알아보겠습니다. 김대근 앵커 나오십시오.

조금 전 누리호 3차 발사와 관련한 발사관리위원회 회의 결과 발표가 있었습니다. 누리호 3차 발사 시각이 오후 6시 24분. 그러니까 예정된 시각에 그대로 발사하는 것으로 발표됐습니다. 어떤 의미가 있는 건지 한국항공우주연구원의 이호성 박사와 함께짚어보도록 하겠습니다.

박사님, 조금 전에 오늘 몇 시에 발사를 할 건지 발표가 있었습니다. 그런데 예정됐던 오후 6시 24분에 그대로 발사하기로 했습니다. 어떤 배경이 있다고 봐야 될까요?

[이호성]
저희가 그동안 검토해본 게 날씨 변수도 있고요. 저희가 그동안 작업한 것들이 제대로 되고 있는지 확인을 하고. 그래서 저희가 1차나 2차 때도 마찬가지로 오늘 같은 경우에는 9시간 전부터 작업을 했습니다.

그것이 그대로. 그래서 저희가 1, 2차 때는 저희가 4시에 발사를 해서 7시 반부터 작업을 했고 오늘은 9시 24분부터 작업을 했습니다. 꼭 9시간이 걸리죠. 그래서 그때랑 똑같이 저희가 생각한 대로 그대로 지금 진행이 되고 있습니다.

그래서 저희가 봤을 때는 예전 같은 경우에는 좀 문제가 있어서 10분이나 20분 늦어지는 경우도 있었지만 지금 현재로는 저희가 예상한 대로, 그대로 따라가고 있는 것으로 보입니다.

[앵커]
발사관리위원회에서 점검을 해봤더니 지금 날씨 같은 경우에도 누리호 발사에 적합한 것으로 분석이 된다. 그래서 누리호 발사를 위한 주요 절차인 추진제, 그러니까 연료와 산화제 주입을 예정대로 진행하기로 결정했다. 이렇게 발표했습니다.

5시 10분경에 연료제 주입이 완료될 예정이고 5시 40분경에 산화제 충전도 완료될 예정이다, 이런 설명이 있었습니다. 그러면 지금 날씨도 이상이 없고 그리고 점검해 봤더니 기기적인 부분에도 이상은 없다, 이렇게 이해하면 되겠습니까?

[이호성]
네, 그래서 그동안 해온 게 제대로 작동을 하고 있는지. 밸브가 말씀드린 대로 한 240개 정도 됩니다. 굉장히 많은 밸브가 유기적으로 그야말로 밀리세컨 단위로 움직여서 작동이 돼야 되기 때문에 그런 것들이 제대로 되고 있는지 이런 것들을 시험하고, 중간에 기밀이 또 이런 것들을 다 점검을 해온 상태입니다.

[앵커]
기밀이라는 게 연료가 새나가지 않게 하는 거죠?

[이호성]
왜냐하면 공압도 있고 헬륨이나 나트륨, 질소가스도 있고 그런 가스들이 새어나가게 되면 압력이 낮아지기 때문에 제대로 작동을 못 하게 되거든요. 그래서 그런 점이 굉장히 중요한 포인트라고 하겠습니다. 그래서 그동안에는 진짜로 하드웨어를 집어넣지는 않았지만 그것을 집어넣어도 괜찮은지 그런 것을 확인하는 점검이 거의 끝났다고 보시면 됩니다.

[앵커]
그러니까 오전 시간까지는 이 누리호가 연료도 넣고 산화제도 넣는 데 이상은 없는지 이 몸체에 이상이 없는지 이걸 점검을 했다는 말씀이신 거죠. 그러면 오후에, 지금 설명을 들어보니까 연료나 산화제 충전을 할 예정이다, 이렇게 얘기했는데 구체적으로 보니까 발사 4시간 전에 연료와 산화제 주입 절차에 들어가는 것으로 그렇게 들었습니다.

그런데 여기서 궁금한 게 이게 연료와 산화제를 주입하기 전에 냉각 절차, 그러니까 밸브와 탱크를 얼린다고 하더라고요. 맞습니까? 얼리는 겁니까?

[이호성]
네, 맞습니다. 처음에는 저희가 그것을 그 안에 아무것도 이물질이 없어야 되거든요. 그러니까 저희가 그것을 완전히 진공으로 만들어놓고 그다음에 거기서 새나가는 것이 없는지 밸브나 다 검사해보고 그다음에 괜찮으면 주입하기 전에, 그렇지만 온도가 상온이지 않습니까?

그런데 여기다 -183도의 액체산소를 집어넣게 되면 다 기화가 됩니다, 거기서 다 끓어버리죠. 그러니까 그전에 안전하게 우리의 액체산소가 산화제 탱크 안으로 액체 상태로 들어갈 수 있도록 하기 위해서 미리 냉각을 시키는 절차가 필요하게 됩니다.

[앵커]
박사님, 지금 저희가 그래픽을 보여드리고 있는데 말이 좀 어려워서요. 일단 지금 저희가 얘기한 단계가 그겁니다. 액체산소 공급라인 및 탱크 냉각. 그러니까 연료나 산화제를 집어넣는 밸브와 탱크를 얼린다.

그런데 이게 액체연료가 들어가는데 너무 내부가 뜨거우면 바로 기화돼버리니까, 기체가 되니까 이거 온도를 낮추는 작업을 한다. 이후에 케로신과 액체산소를 충전한다고 돼 있습니다. 저게 뭘 얘기하는 거예요?

[이호성]
저희가 액체산소가 산화제입니다. 연료입니다. 그러니까 케로신하고 액체산소가 합쳐져서. 그러니까 연료하고 산화제가 합쳐져서 우리가 연소시키는 거죠. 그러니까 따로따로 있기 때문에 연료탱크에는 케로신이 들어가고 액체산소는 산화제 탱크 안으로 들어가야 됩니다.

[앵커]
그러니까 연료와 산화제를 넣는다, 그 얘기군요?

[이호성]
그렇습니다.

[앵커]
그런데 산화제 얘기가 나와서 말인데 누리호 같은 경우에 1차 발사 때였죠. 그 당시에는 3단 로켓의 엔진이 일찍 꺼진 것 맞습니까?

[이호성]
맞습니다.

[앵커]
46초. 굉장히 정말 아슬아슬한. 단 46초를 남겨두고 이게 먼저 꺼져버리면서 임무에 실패를 했었는데 그런데 그 당시에도 산화제 얘기를 들은 것 같아요.

[이호성]
그 당시에 저희가 문제가 뭐냐 하면, 발견했던 문제가 뭐냐 하면 어떠한 비정상적인 행동으로 인해서 거기서 산화제 탱크에 결함이 생겨서 많은 부분 산화제가 손실됐죠. 손실됐으니까, 모자랐으니까 산화제가 먼저 다 소진된 다음에 엔진이 꺼진 겁니다.

[앵커]
그러니까 이게 단 46초만 더 갔으면 임무를 수행하는 데 문제가 없었을 텐데 딱 46초 남겨놓고 산화제가 다 소모가 되면서, 소진되면서 엔진이 꺼져버린 그런 상황이었습니다. 그러면 산화제 투입을 한다는데 이번에 산화제 투입할 때도 정말 면밀히 봐야겠습니다. 이거 점검은 다 끝난 겁니까?

[이호성]
네, 그 점검은 끝났습니다. 그래서 저희가 이번에는 산화제 양이 지난번하고는 다르죠. 무게가 달라졌고 고도가 달라졌기 때문에. 그러니까 거기에 맞는 산화제 양을 넣고 저희가 지금 준비를 하고 있습니다.

예를 들어서 혹시라도 넣고 또 시간이 감에 따라서 계속 기화해서 양이 줄어드니까 계속 보충적으로 충전을 하게 됩니다. 그래서 저희가 원하는 양까지 계속 그 상태로 있게 만들겠습니다.

[앵커]
산화제라는 건 넣는 대로 계속 기화가 되니까 이거 발사 직전까지 계속 충전을 해 줘야 되는 거예요?

[이호성]
그렇습니다.

[앵커]
정말 발사가 완료될 때까지, 그리고 또 우주 상공으로 가서 이거 임무 완수할 때까지 긴장의 끈을 놓을 수가 없겠군요?

[이호성]
그렇습니다. 한번 또 연소가 되고 나면 우리가 할 수 있는 일이 별로 없고 자동으로 돌아가는 시스템이기 때문에 저희가 그것을 믿는 수밖에는 없습니다.

[앵커]
그리고 아까 얘기를 들어보니까 이거 발사 10분 전부터는 자동으로 운영이 되나요?

[이호성]
네, 시스템이 자동으로 들어갑니다. 그러니까 자동으로 들어간다는 것이 뭐냐 하면 저희가 지금까지 해왔던 것을 다시 한 번 해봅니다. 자동으로. 그러니까 저희가 오전에 해왔던 것이 밸브가 제대로 작동이 되는지 이런 것들, 신호를 제대로 받는지 이런 것들을 했거든요.

그런데 그런 것들을 다시 한 번 다 겪어보고 그다음에 괜찮겠다, 압력이 어디도 손실되는 것이 없다, 이러면 발사가 되는 겁니다. 그런데 외국의 발사체인 경우에는 이것을 하다가 중간에 자동으로 시스템에서, 어디에서 문제가 생겼다, 여기는 더 이상 못 하겠다라고 정지되고 한 4초 남겨놓고도 정지된 경우가 있었습니다.

[앵커]
이번에 누리호 3차 발사는 그런 일 없이 성공적으로 발사가 이루어지겠죠?

[이호성]
저희는 그렇게 믿고 있습니다.

[앵커]
저희가 이전에 발사체 발사 장면을 계속 보여드리고 있는데 저 장면을 보면서 궁금했던 것 중의 하나가 발사체가 이렇게 지금 서 있는 거잖아요, 똑바로. 발사대에. 그러면서 발사가 이루어질 때 보면 기체 같기도 하고 액체 같기도 한 게 발사체에서 막 쏟아지는 것 같더라고요. 그거는 뭡니까?

[이호성]
그러니까 저게 보시는 것처럼 떨어지는 것들은 저게 산화제 탱크에서 산화제가 있으니까 거기에 벽에 표면에 얼음이 붙어 있습니다. 그러니까 진동에 의해서 얼음이 떨어지는 그러한 것입니다.

[앵커]
냉각을 했으니까 겉에 얼음이 붙은 거예요? 지금 얼음이 떨어지는 거예요?

[이호성]
그래서 카메라 보시면 검은 게 떨어지고 그러는데 그런 것들이 얼음이 떨어져는 그런 경우입니다.

[앵커]
그러면 이것도 기초적인 질문인데 연료라고 하면 당연히 우주로 날아가는 데 연료가 필요하겠구나라는 생각이 드는데 산화제 산화제 그러는데 산화제는 어떤 역할을 하는 겁니까?

[이호성]
산화제는 아시는 것처럼 그냥 산소입니다. 산소인데 기체로 가게 되면 너무나 양이 많이 들어가니까 액체로 들어 있고요. 우주 공간으로 가면 산소가 희박해지지 않습니까? 여기랑 달리. 그렇기 때문에 그 산소를 갖고 가는 거죠, 저희가. 사용할 산소를. 산소가 희박하기 때문에. 그래서 올라가면서 굉장히 최적의 조건으로 산화제하고 연료하고 배합을 해서 연소기에서 불을 붙여서 타는 겁니다. 그래서 그 힘으로, 그 추력으로 올라가게 되는 거죠.

[앵커]
저 발사 장면, 이제 몇 시간 뒤면 볼 수 있겠죠. 아주 기대감이 큽니다. 그런데 오후 6시 24분에 발사를 합니다. 왜 저녁에 발사하는 거냐. 이거 저희가 앞선 시간에도 설명 간단히 드렸는데 이번에 다시 한 번 간단하게 짚어볼까요?

[이호성]
그것은 저희가 요구사항이, 그러니까 위성에서 요구하는 사항이 이런 조건에, 이런 궤도에 올려주세요, 이겁니다. 그래서 그 요구하는 조건이 뭐냐 하면 태양동기궤도 거기에 올려달라. 그래서 거기에서 전지판을 폈을 때 태양열을, 에너지를 계속 받을 수 있게 그렇게 원하기 때문에 저희가 그 시간대가 되니까 플러스마이너스 30분 그 정도 시간.

[앵커]
그러니까 차세대 소형위성 2호가 이번 누리호 3차 발사에 함께 하는데 누리호 3차 발사의 중요한 목적이 이 위성을 궤도에 올리는 거잖아요. 그런데 그 위성 중의 하나가 차세대 소형위성 2호인데 이게 영상 레이더로 지구를 관측하는 역할을 하는데 이 영상 레이더가 전력 소비가 많다 보니까 태양열을 계속 받아야 돼서 태양열을 계속 받을 수 있는 그 고도에 올려놔야 된다. 그런데 그 궤도에 올릴 수 있는 시간이 저녁 6시 24분이다. 앞뒤로 30분이다.

[이호성]
설명을 잘해 주셨습니다.

[앵커]
공부를 많이 했습니다. 박사님께 설명을 많이 들어서요. 그러면 6시 24분이 되면 누리호가 발사가 됩니다. 그러면 이후 과정이 많이 궁금하실 것 같아요. 중요한 포인트를 짚어볼까요?

[이호성]
이후에는 거기가 계속 신호를 받지만 제일 먼저 우리 대전에 인공위성 연구소에서 수신을 받게 돼 있습니다. 그래서 한 30분에서 1시간 그런 정도에서 위성의 위치를 저희가 알 수가 있고요.

그다음에는 계속 돌면서 하루에 한 3~4번씩 데이터를 주고받습니다. 그래서 제대로 작동을 하고 있는지, 우리 시스템이 정상적으로 작동을 하고 있는지 이런 것들을 확인을 하는 과정을 거치게 됩니다.

[앵커]
박사님, 제가 또 궁금한 게 그러면 발사를 해요. 이게 3단으로 구성돼 있지 않습니까? 1단, 2단 이렇게 분리가 되면서 목표 지점으로 갈 텐데 저희가 여기서 눈으로 볼 수 있는 건 언제까지 입니까?

[이호성]
눈으로 저희가 여기서도 많이 보시는데요. 물론 날씨가 지난번 2차 발사의 경우에는 날씨가 굉장히 좋았습니다. 그래서 보시면 멀리서는 멀리 올라가고 나면 불꽃밖에는 안 보이죠. 동체는 안 보이고. 그렇게 불꽃은 우리가 멀리서도 볼 수가 있는데 그다음에 1단하고 2단이 분리되는 시점이 있습니다.

그것이 발사하고 나서 한 2분 정도 후에 128초, 126초 그때 됩니다. 그때 되는 당시에 1단하고 2단을 완전하게 멀리 떨어뜨려놓는 게 중요합니다. 그러기 위해서 거기서 작은 저희가 리트로모터라고 하는데요. 거기서 작은 화약이 터지게 됩니다.

[앵커]
이 나눠지는 부분에서 화약이 터져요. 그러면 2단은 계속 앞으로 가야 되고 1단 로켓은 뒤로 밀려나겠죠.

[이호성]
맞습니다. 1단이 앞으로 가도록 저희가 가속 모터를 사용하고 또 그다음에는 리트로모터로 1단은 뒤로 가라.

[앵커]
그러면 여기서 화약 같은 게 터지는 거예요?

[이호성]
그래서 그런 것이 터지고 나면 그 주변이 이렇게 화약이 터진 자국, 연소한 연기 같은 것이 보이게 됩니다.

[앵커]
그게 엔진이 8개가 달려있고 8개가 터지는 겁니까?

[이호성]
그렇습니다. 그래서 둥글게 있기 때문에 그러한 것들을 보시면 이게 1단하고 2단이 완전하게 잘 분리가 됐구나 이런 것을 보실 수가 있습니다.

[앵커]
그 모습을 지금 저 상공에서 볼 수 있다, 그렇게 말씀을 해 주셨어요.

[이호성]
여기서 지상에서 볼 수가 있습니다. 지난번에도 지상에서 날씨가 좋았을 때 아주 그것이 선명하게 보이는 것을 보고 아주 안심을 했습니다.

[앵커]
알겠습니다. 오후 6시 24분에 누리호가 3차 발사에 나섭니다. 1단 로켓 분리하는 모습 이렇게 상공에서도 볼 수 있다고 하니까 기대하는 분들도, 주변에 또 많으실 텐데 여러분들도 역사적인 순간, YTN와 계속 함께해 주시기 바랍니다. 저희는 현장에서 관련 내용 계속 전해드리겠습니다. 지금까지 저희가 현장에서 전해 드렸습니다.



YTN 김대근 (kimdaegeun@ytn.co.kr)

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