어제 누리호 발사되는 것을 보면서 많은 감동을 받은 한국인 1명이다. 어제 발사한 누리호는 자국력을 최대한 동원한 것으로 우리나라의 현재 우주개발에 대한 정도를 알 수 있는 상황으로 볼 수 있다. 안타깝게도 최종 목표에는 도달하지 못했지만.. 이정도로 엄청난 결과는 아닐까 생각된다. 오늘은 누리호가 발사되기 까지의 역사에 대해 간단하게 알아보았다.
- KSR 1, 2호
우리나라의 본격적인 우주 개발 연구는 1990년 항공우주연구소 (현재는 한국항공우주연구원이라고 합니다.) 이 설립되면서 시작되었다. 그 후 3년이 지난 1993년 6월에 1단 고체 발사체인 과학관측 로켓 1호 (KSR-1) 의 발사를 성공하였다. 9월에서도 동일하게 진행되었고 결과는 성공이었다. 2단 고체연료 발사체의 과학관측 로켓 2호 (KSR-2)의 개발이 시작되었다. KSR-1과 달리 KSR-2는 발사가 시작되어 예정된 낙하지점에 정확히 떨어질 수 있도록 하는 제어기술과 높은 고도에서 1단과 2단을 분리하는 기술이 필요하다. 1998년 7월에 1차, 2차 발사는 모두 성공적이었다.
- KSR 3호
KSR-1 & 2의 개발과 발사는 성공했지만, 추진력과 고체 연료를 사용하는 것만으로는 인공위성을 쏘는 것이 어렵다. 1997년부터 액체연료를 사용하는 발사체 개발이 진행되었고, 2002년 11월 과학로켓 3호(KSR-3)를 발사하게 되고 성공적이었다.
KSR-3은 액체 연료 케로신과 액체 산화제를 추진제로 사용하여, 당시 최고 고도 42.7km까지 도달하였으며, 비행거리는 79.5km, 비행시간은 231초이다. KSR-3는 12.5t에 불과했지만... 액체 연료를 사용한 시점이기에 중요한 부분이다.
- 나로호 (KSLV-I)
KSR은 발사체라고 불리기에는 좀 어려운 소형 과학로켓이다. KSR-3까지의 발사 성공 기술과 여러 기술들이 축적하여 2002년 100kg급 인공위성인 "과학기술위성 2호"를 지구 저 궤도에 올릴 수 있는 한국 최초 우주 발사체인 나로호 개발을 시작했다. 나로호는 2단형 발사체로, 1단은 러시아에서 개발한 액체엔진 2단은 순수 국내 기술로 개발한 고체 킥모터로 구성되었다.
나로호는 2009년과 2010년 전남 고흥 나로우주센터에서 2차례 진행되었으나 실패로 끝났고, 2013년 3번째 시도만에 발사는 성공했다. 고도 302km퀘도에 위성을 안착시키는 데 성공했지만, 발사체의 핵심기술이라 불리는 1단 로켓이 러시아에서 개발한 것이라는 한계를 가지고 있다. 나로호의 성공으로 우리나라는 1단 로켓을 사용할 수 있는 중대형 액체 엔진 개발에 진행하였고, 2018년 11월 28일에 누리호 시험발사체가 성공했다.
- 누리호(KSLV-II)
누리호(KSLV-2)는 한국항공우주연구원 등이 우리나라의 독자적인 기술로 개발 중인 첫 우주발사체로, 탑재 중량 1500kg·길이 47.2m의 3단형 로켓이다. 2021년 10월 21일 발사를 진행하였으며, 개발당시 목표는 600~800km 지구저궤도 및 태양동기궤도에 1.5t급 실용위성을 실어 나를 수 있는 성능을 완성이다. 총 3단 액체로켓인 누리호는 1단에서는 75t급 액체엔진 4개, 2단에서는 75t급 액체엔진 1개, 마지막 3단에서는 7t급 액체엔진 1개로 구성된다. 엔진은 가스 연료 주입 방식으로 전기로 주입하는 방식을 사용할 경우보다 작동 오류를 줄이기 위해서이다. 연료는 발열량이 많은 수소 대신 케로신(등유)을 사용한다.
한국형 발사체 누리호(KSLV-II)에 장착할 75t급 액체엔진 시험발사체는 2018년 11월 28일 오후 4시 전남 고흥 나로우주센터에서 발사됐다. 누리호 시험발사체는 당초 목표(140초)보다 긴 151초를 비행하며 최고 209km까지 오른 뒤, 제주와 일본 오키나와 사이 공해에 떨어졌다. 시험발사체에는 3단형 누리호 1·2단에 탑재되는 우주 로켓의 핵심 부품인 75t급 액체 엔진이 실려 있다. 따라서 이 비행이 의도대로 진행됐다는 것은 실제 환경에서 주엔진 추진력에 이상이 없다는 것이고, 누리호의 발사 성공 가능성도 그만큼 높아졌다는 의미다. 아울러 이 발사 성공으로 우리나라는 미국·러시아·중국·일본·프랑스·인도 등에 이어 세계에서 7번째로 75t급 액체연료 로켓 엔진을 독자 개발한 국가에도 이름을 올렸다.
| 구분 | 누리호 | 시험발사체 | 나로호 |
| 탑재 중량 | 1500kg | - | 100kg |
| 목표 고도 | 600~800km | - | 300km |
| 총중량 | 200t | 52.1t | 140t |
| 총길이 | 47.2m | 25.8m | 33.5m |
| 최대 직경 | 3.5m | 2.6m | 2.9m |
| 엔진 구성 | 1·2·3단 액체엔진 | 1단 액체엔진 | 1단 액체, 2단 고체엔진 |
| 발사 시기 | 2021년 2월, 10월 | 2018년 11월 28일 | 2013년(2009년∙2010년 실패) |
어제 발사한 누리호는 700km급의 궤도에 도달한 것만으로도 엄청난 결과를 만들었다. 당시 계획으로는 위성까지 올리는 것이었으나, 700km까지 도달한 것에 매우 큰 만족으로 생각된다.
우리나라의 기술은 세계에서 7번째라는 것에 큰 의의를 두고 있으며, 곧.. 우리나라에서 달 착률이라는 것이 머지 않았을 것으로 생각된다.
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