총 140tㆍ길이 33ｍ…최첨단 공학 결합체

총 140tㆍ길이 33ｍ…최첨단 공학 결합체

헤럴드경제 | 입력 2009.08.18 12:29

비행제어ㆍ교신장비 탑재

2단 로켓은 국내 순수기술

우리나라를 자국 땅에서 국산 위성을 발사하는 10번째 나라로 만들어줄 나로호(KSLV-Ⅰ)는 99.4㎏에 이르는 과학기술위성 2호(STSAT-2)를 지구 저궤도에 진입시키는 발사체. 무게만 총 140t에 이르며 총길이가 33ｍ에 직경 2.9ｍ이다.

5025억원이 투입돼 만들어진 나로호는 액체로켓인 1단부와 그 위에 실리는 고체로켓인 2단부의 발사체로 구성되어 있다. STSAT-2를 실은 2단 로켓을 지상 196㎞까지 끌어올리는 역할을 담당하는 1단 로켓은 러시아와 공동 개발했고, 이후 위성을 저궤도에 진입시키는 역할을 담당하는 2단 로켓은 순수 국내 기술로 제작됐다. 또 나로호에는 비행 제어와 지상국과의 교신에 필요한 첨단 전자 장치들이 실려 있다. 이런 이유로 나로호는 최첨단 기계공학과 전자공학, 재료공학이 결합한 공학기술의 꽃으로 불린다.

나로호 발사 예정일을 수차례 연기시킨 주역인 1단 로켓은 액체추진기관. 연료로 등유(케로신)를, 산화제로 액체산소(LOX)를 각각 사용한다. 터보펌프 방식의 추진제 공급시스템을 사용하고 있으며, 추력은 170t급이다. 액체산소는 공기가 희박한 대기권 밖에서 등유를 태우는 데 사용된다. 등유와 액체산소의 무게는 130t에 이르러 140t의 나로호에서 가장 높은 비중을 차지한다.

액체 엔진 로켓은 액체상태의 연료 및 산화제를 연소실로 각각 분사한 후 혼합시켜 연소시키며 추력을 얻는다. 구조가 비교적 복잡하며 소요되는 구성 부품이 많으나 추진력이 크기 때문에 대형 발사체의 주엔진으로 많이 사용한다.

추력 8t급의 발사체 2단부 로켓은 고체추진기관. 고체 킥모터 1기를 사용하고 있다. 고체 연료 로켓은 연료와 산화제가 혼합된 고체 형태의 추진제를 사용해 부품 수가 적고 비교적 간단한 구조로 되어 있다. 발사작업이 비교적 간단하고 신속성을 갖춰 군사용으로도 많이 사용된다.

나로호에 실려 지구 저궤도에 올려지는 과학기술위성 2호는 99.4㎏급 소위성이다. 지난 2002년 10월부터 한국항공우주연구원, KAIST 인공위성연구센터, 광주과학기술원 등이 공동 개발했다. 이 위성은 복합소재 태양전지판, 이중머리 별추적기, 디지털 태양센서, 펄스형 플라스마 추력기, 소형위성용 탑재컴퓨터, X-밴드 송신기 등 다양한 핵심 위성기술과 마이크로파 라디오미터 주탑재체와 레이저반사경 부탑재체 등으로 구성돼 있다.

마이크로파 라디오미터는 지구의 밝기온도를 측정, 지구의 수증기 양, 구름 속의 물 함유량 등을 산출함으로써 기상관측을 수행한다. 또 레이저 반사경은 지상국이 위성으로 발사한 레이저 신호가 위성에 설치된 레이저 반사경에 의해 온 방향으로 되돌아가는데, 이때 지상국은 레이저 신호의 총 이동시간을 측정함으로써 지상국과 위성 간의 거리를 측정한다.