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2021년 우주로 비상할 순수 국산 기술 발사체 '누리호' 개발…"이상 無"

항우연, 최근 3단 인증용 7톤 액체엔진 500초 연소시험 성공
75톤엔진 4기 묶는 1단 본격 개발 나선다…"지금까지 문제없다"

(서울=뉴스1) 최소망 기자 | 2019-10-17 07:15 송고 | 2019-10-17 11:11 최종수정
한국형발사체 7톤급 액체엔진 인증모델 500초 연소시험 성공(항우연 제공)© 뉴스1

오는 2021년 2월 우주로 향할 순수 국내 제작 한국형발사체(KSLV-Ⅱ) '누리호' 개발이 순항 중이다. 지난해 11월 누리호 3단 중 2단에 해당하는 75톤급 시험발사체 발사가 성공한 후 1단과 3단에 해당하는 액체엔진 개발에도 탄력이 붙은 모양새다.

고정환 한국항공우주연구원 한국형발사체개발사업본부장은 17일 "3단에 사용될 7톤급 인증모델 액체엔진이 최근 연소시험 500초를 넘겼으며, 75톤급 엔진 4기가 묶이는 1단은 클러스터링 작업 등을 통해 내년 하반기부터 본격적으로 연소시험이 시작된다"고 밝혔다.

정부는 우리나라 순수 기술로 한국형발사체 '누리호'를 개발하기 위해 지난 2010년부터 총 1조9572억원의 예산을 투입하고 있다. 누리호는 최종적으로 오는 2021년 2월과 2021년 10월 우주로 발사될 예정이다. 1.5톤급 실용위성을 지구 상공 600~800㎞ 저궤도에 투입할 수 있는 3단형 발사체 형태로 제작된다.

누리호 1단은 75톤급 액체엔진 4기가 묶여 하나로 이뤄지며, 2단은 75톤급 액체엔진 1기, 3단은 7톤급 액체엔진 1기로 구성된다. 지난 2018년 11월 2단에 사용될 75톤급 엔진 시험발사체 발사에는 성공했다. 이후 11개월이 지난 지금 1단과 3단에 대한 연구개발이 차질 없이 진행되고 있다고 연구진들은 전했다.

​최근에는 3단에 사용되는 7톤급 액체엔진에 대한 희소식이 전해졌다. 7톤급 인증모델 액체엔진이 500초 연소시험에 성공한 것이다. 500초가 연소시험 성공의 기준이 되는 이유는 7톤급 액체엔진이 비행할때 최소한 연소해야 최소 시간이기 때문이다. 7톤급 액체엔진의 비행모델을 만들 수 있는 단계까지 온 셈이다.

발사체는 체계개발모델(EM·Engineering Model), 인증모델(QM·Qualification Model)을 거쳐 실제 발사하는 비행모델(FM·Flight Model) 순으로 제작된다. 조립하는 체계개발모델을 넘어 인증모델은 우주환경을 모사한 시험시설에서 수많은 테스트를 거쳐 실제 발사해도 좋을지 성능을 검증하는 단계로, 이후에는 실제 발사체에 장착되는 비행모델을 제작하게 된다.

고정환 본부장은 "전체 발사체를 개발하는 과정 중에 하나라고 볼 수도 있지만 1단부터 3단까지 나눠보면 2단은 시험발사을 통해 자체 인증과정을 모두 통과한 셈"이라면서 "최근 1단과 3단에 대한 연구개발도 활발히 진행되고 있다"고 말했다. 이어 "3단 엔진은 올해 하반기에 인증모델에 장착돼 추진제탱크와 배관, 밸브 등 연계성능을 검증하는 종합연소시험을 수행한다"고 했다.

사실 3단보다 75톤급 엔진을 4개를 묶은 기술인 '클러스터링'이 포함되는 1단 제작 기술이 어려운 꼽히고 있다. 고정환 본부장은 "1단에 대한 연구개발이 가장 무게감이 있고 넘어야 할 '큰 산'"이라고 표현하기도 했다.

현재 1단은 엔진 모델을 조립하고 있으며 조립이 끝나면 내년부터 인증모델 시험에 들어간 후 내년 하반기쯤부터 클러스터링, 연소시험 등이 순차적으로 이뤄질 예정이다. 또 이번 누리호와 맞는 발사대도 개발이 이뤄지고 있어 2021년 2월 발사체 발사 전에 발사대인증시험도 진행될 계획이다.

고정환 본부장은 "시험발사 성공 이후 아직 1년이 되지 않은 시점이지만 아직까지는 계획대로 차질없이 연구개발이 진행되고 있다"며 "최종발사가 예정되는 그때까지 연구를 문제없이 진행해 나갈 계획"이라고 말했다.

한국형발사체 '누리호'의 시험발사체가 28일 오후 전남 고흥나로우주센터에서 하늘로 날아가고 있다. 이번 엔진 시험발사체는 한국형 발사체인 ‘누리호’에 쓰이는 75t 액체엔진의 성능을 검증하기 위한 것으로, 총 3단으로 구성된 누리호의 2단부에 해당한다. 시험발사체의 길이는 25.8m, 최대지름은 2.6m, 무게는 52.1t이다. (한국항공우주연구원 제공) 2018.11.28/뉴스1



somangchoi@news1.kr