"고객 싣고 가는 첫 우주 비행"…누리호 3차 발사 준비 이상無

24일 한국형발사체 누리호, 차세대소형위성 2호 궤도 투입
실용위성 궤도 투입 첫 시도…반복발사 통해 신뢰도↑

3일 전남 고흥 나로우주센터. 하얀색 방진복을 발 끝부터 머리까지 덮어 입은 한국항공우주연구원 연구진이 차세대소형위성 2호기 마지막 점검에 한창이다. 연구진은 황금빛 위성의 조립 상태와 전기 신호 등을 확인하고 있었다. 직경 3.5m 높이 약 40m의 거대한 한국형발사체 누리호 1·2단은 조립이 완료됐다. 위성을 탑재하는 3단과 결합을 앞두고 있었다.

◆누리호, 차세대소형위성 싣고 24일 발사

한국형발사체 누리호 3차 발사 일정이 오는 24일 오후 6시 24분으로 확정됐다. 누리호 3차 발사는 로켓 엔진 등의 성능 검증이 주목적이었던 앞선 1·2차 발사와 달리 실용 위성을 탑재해 궤도에 투입하는 발사체 본연의 역할을 최초로 수행한다. 이상률 한국항공우주연구원장은 “한국 발사장에서, 한국 발사체로, 한국 위성 고객을 처음으로 모시게 됐다”며 “누리호 3차 발사가 성공적인 결과로 이어질 수 있도록 마지막 순간까지 긴장을 놓지 않고 철저히 준비하겠다”고 했다.

현재 누리호는 1·2단 조립이 완료됐다. 단 분리를 위한 화약과 도화선 설치 작업까지 마무리됐다. 위성이 탑재되는 3단과 위성들의 조립을 앞두고 있다. 8일부터는 3단 결합 작업이 일주일간 이뤄진다. 기계, 전기, 통신 결합을 확인한다. 이상이 없을 경우 14일부터 페어링(덮개)을 3단에 씌우는 작업이 이뤄진다. 이후 1·2단과 3단 전체 조립을 마무리한 뒤 22일부터 누리호를 발사장으로 이동하기 위한 작업에 들어간다.

누리호는 주 탑재체인 차세대소형위성 2호기와 부 탑재체 큐브위성 7기를 고도 550㎞ 태양동기궤도에 투입한다. 가로·세로·높이 97.4X134x82㎝, 무게 180㎏ 차세대소형위성 2호기는 KAIST 인공위성연구소에서 제작했다. 영상레이다(SAR)를 국산화해 설치했다. SAR은 해상도 5m 관측폭 40㎞의 X-대역(주파수 8~12㎓) 마이크로파로 지구를 관측한다. 광학카메라와 달리 빛과 구름의 영향을 받지 않는다. 주야간 및 악천후에도 지상관측이 가능하다. 한반도 이상기후에 영향을 주는 북극 해빙 변화, 산림보호지역 생태변화, 해양 오염 탐지 등에 활용될 전망이다.

부 탑재체 도요샛은 한국천문연구원이 제작한 큐브위성 4기로 구성된 군집위성이다. 종·횡대 비행을 하면서 오로라와 플라즈마 현상을 시공간적 변화에 따라 관측한다. 도요샛의 관측 결과는 미국 항공우주국(NASA)과 공동 활용한다. 이외에도 우주부품 전문기업 루미르, 져스텍, 카이로스페이스에서 제작한 큐브 위성 3기가 궤도에 투입돼 우주방사능을 검출하고 해상도 4m급 광학 카메라의 성능을 우주에서 검증한다.

◆반복 발사로 신뢰도 높이며 기업에 노하우 전수

누리호 3차 발사가 예정대로 이뤄지면 발사 125초 후 1단 분리, 234초 후 페어링 분리, 272초 후 2단 분리가 이뤄진다. 발사 283초 후 차세대소형위성 2호를 분리하고 이후 20초 간격으로 나머지 큐브위성들을 분리한다. 다만 항우연은 기상 상황이 좋지 않을 경우에 대비해 31일까지 일주일을 발사 예비기간으로 설정했다.

이번 누리호 3차 발사에는 작년 10월 체계종합기업으로 선정된 한화에어로스페이스가 참여한다. 항우연은 한화에어로스페이스에 누리호 발사체 제작 총괄 관리 및 발사 공동 운용 등의 역할을 전수하고 있다. 누리호 4차 발사부터는 한화에어로스페이스의 참여 범위를 확대한다.

누리호를 반복해 발사하는 이유는 국내에서 개발한 위성의 발사 수요를 맞추고 발사체의 신뢰도를 높이기 위해서다. 과기정통부는 차세대중형위성 3호(2025년)와 초소형위성 2~6호(2026년), 초소형위성 7~11호(2027년) 사업을 앞두고 있다. 항우연 측은 “해외 우주발사체도 첫 발사 성공 이후 반복 발사에서 실패하는 사례가 많다”며 “반복 발사를 통해 기술과 경험을 축적해 성공률을 높여가는 데 의의가 있다”고 설명했다.

고흥(나로우주센터)=김진원 기자