<나로호 발사 D-1>미리보는 ‘발사 A에서 Z까지’

<나로호 발사 D-1>미리보는 ‘발사 A에서 Z까지’

헤럴드경제 | 입력 2009.08.18 07:58

우리나라 최초 우주발사체(KSLV-Ⅰ)인 나로호를 발사하기 위한 최종 점검에 들어갔다. 지난 17일 전남 고흥군 나로우주센터 발사대에 옮겨져 발사태세를 갖춘 나로호는 18일 최종 리허설을 거쳐 19일 오후 5시경 지상 300㎞의 우주 상공으로 날아간다. 최종 리허설이 진행되는 18일에는 1단 발사 준비 리허설과 상단 발사 리허설, 발사체와 발사대 및 레인지시스템 리허설을 마지막으로 모든 발사 준비 과정을 점검하게 된다.

발사 당일인 19일. 오전 10시부터 1단로켓과 2단로켓에 연이어 연료 충전이 시작되며, 9시간 뒤 카운트다운을 위한 본격적인 발사 과정에 돌입한다. 오전 10시께 1단 추진체 충전 준비 작업을 시작으로 오후 4시경 1단로켓에 케로신(등유)과 산화제(액체산소) 충전을 모두 마치게 된다. 뒤이어 발사체 기립장치(erection)가 제거되고, 발사 예정 시간 15분 전 발사 자동 시퀀스가 시작된다. 이 때부터 나로호는 우주강국을 향한 대한민국의 꿈을 실현하는 카운트 다운에 돌입하게 된다.

"5, 4, 3, 2, 1, 발사!"라는 구호가 대한민국 곳곳에서 울릴 즈음 나로호에는 하얀 연기 속에 붉은 화염을 내뿜으로 우주를 향한 첫걸음을 떼게 된다. 과거 이소연 박사를 태운 소유즈 우주선이 발사될 당시 발사대에서 2㎞ 이상 떨어진 참관대에서 감지할 수 있었던 열풍과 지축을 흔드는 진동이 고스란히 재현되는 셈이다.

1단계인 이륙 직후 서서히 움직이기 시작한 나로호는 총 8단계의 과정을 거치며 목표한 궤도에 도달하게 된다. 발사 이후 20여초 동안 수직으로 900ｍ 정도 올라가고, 킥턴(Kick-turn)으로 발사체의 방향을 남쪽으로 돌린 이후에는 가속도가 붙으면서 이륙 55초만에 고도 7.4㎞ 지점에서 시속 1200㎞(마하 1)의 속도에 이르게 된다. 2단계에 진입하게 되는 것으로 여기에서 나로호는 가장 큰 압력을 받게 된다. 발사체의 구조적인 결함이 있을 경우 폭발할 가능성도 가장 높아지는 시점이다.

발사 이후 215초가 지나고 나로호가 고도 177㎞에 도달하는 지점에서 3단계인 페어링(보호덮개)가 2개로 쪼개지면서 분리된다. 나로호가 싣고 가는 과학기술위성 2호(STSAT-2)의 보호하는 임무를 다한 페어링은 발사장에서 2270㎞ 떨어진 필리핀 동남쪽 태평양 공해상에 낙하하게 된다. 여기서 페어링이 모두 분리되지 않으면, 과학기술위성2가 발사체에서 분리해 나올 수 없게 된다.

페어링 분리된 뒤 229초가 되는 시점에서 4단계 과정인 1단 엔진 정지명령이 내려지고, 3초 뒤에 1단 로켓 분리 과정에 들어간다. 5단계 과정을 지나게 되는 셈이다. 1단이 제대로 분리되지 않는다면 나로호 발사는 사실상 실패로 끝나게 된다. 단 분리 실패는 발사체 실패의 대표적 요인 가운데 하나로 꼽힌다.

1단 로켓이 성공적으로 분리되면 6단계인 2단 로켓 점화에 들어간다. 1단 로켓과 분리된 뒤 약 1분 정도 지나 2단 로켓이 성공적으로 점화하면 사실상 발사 성공 단계에 돌입하게 된다.

2단 로켓이 점화하고 1분 정도 고체 연료를 모두 사용한 2단 로켓이 지상 306㎞의 목표 궤도에 진입함으로써 7단계를 완료하게 된다. 마지막 8단계는 2단 로켓과 과학기술위성 2호의 분리 과정으로 발사 후 540초(9분)가 지난 시점에서 분리된다. 마지막 단계인 8단계에서 과학기술위성 2호가 제대로 분리되지 않는 경우도 있는데, 위성의 수명이 달라질 뿐 위성이 궤도에 진입하는 데에는 문제가 없다.

이륙 이후 9분 동안 우주를 향해 날아간 나로호에서 분리된 과학기술위성 2호는 지구의 저위도 궤도를 따라 비행하게 된다. 이때쯤 되면 과학기술 위성 2호의 위치는 우리나라의 반대편 쪽에 위치하고 있기 때문에 최초 교신을 하기 위해서는 약 13시간을 기다려야 한다. 그리고 13시간 이후 과학기술 위성 2호와 한국과학기술원 인공위성연구센터 지상국이 첫 번째 교신이 이루어지게 되면 그때 바로 나로호의 발사가 성공했다고 판단을 하게 된다.