[단독]국산로켓 1호, 나로호 1.5배로 만든다

[단독]국산로켓 1호, 나로호 1.5배로 만든다

동아일보 | 입력 2011.05.27 03:27 | 수정 2011.05.27 09:51 |

[동아일보]

순수 우리 기술로 개발하는 첫 로켓인 '한국형발사체(KSLV-II)'의 외형이 처음 공개됐다. 2009년과 2010년 두 차례 발사한 나로호(KSLV-I)가 러시아와의 합작품이라면 한국형발사체는 '100% 토종 로켓'이다.

동아일보가 26일 한국항공우주연구원(항우연)으로부터 단독 입수한 '한국형발사체의 외형 및 제원'에 따르면 KSLV-II는 총길이는 약 50m다. 나로호(33.5m)와 비교하면 1.5배쯤 길다. 2단 로켓인 나로호(1단은 러시아, 2단은 한국이 제작)에 비해 3단 로켓인 게 특징이다.

무게는 총 200t에 이른다. KSLV-II의 핵심 기술은 항우연이 독자적으로 개발하고 있는 1단 로켓용 75t급 액체엔진이다. KSLV-II 1단에는 75t급 액체엔진 4기가 병렬로 연결돼 300t의 추력(推力·발사체를 밀어올리는 힘)을 낸다. 2단에도 75t급 엔진 1기가 장착된다.

항우연은 2월 KSLV-II 기초설계를 끝냈다. 조광래 항우연 발사체연구본부장은 26일 "지난해 3월부터 연구원 200여 명이 1년간 전자, 열 공력, 엔진 등 발사체 각 부분의 규모를 정밀하게 계산했다"며 "이 결과를 합쳤더니 당초 45m로 예상했던 발사체 길이가 5m가량 늘어났다"고 설명했다. 발사할 때 충격 등으로 각 부분이 서로 영향받지 않도록 여분의 공간을 넣은 결과 총길이가 50m로 정해졌다는 것이다.

지구 중력을 이기고 대기권 밖으로 나가기 위해서는 엔진의 추력이 중요하다. 그중 발사체를 우주로 올려 보내는 데 가장 큰 힘을 발휘하는 부분은 1단 엔진이다. KSLV-II는 1단에 75t급 액체엔진 4기를 병렬로 묶어 총추력 300t을 내도록 설계됐다.

▼ 상단부에 1.5t급 인공위성 장착… 2021년 고흥 우주센터서 발사 ▼

조 본부장은 "75t급 액체엔진 시제품을 제작해 연소 시험을 진행하고 있다"면서 "횟수로는 200여 회, 시간으로는 2만 초 이상 연소 시험을 해볼 생각"이라고 말했다. 2단에는 75t급이, 3단에는 5∼10t급 액체엔진이 1기씩 장착된다.

KSLV-II가 모든 단에 액체엔진을 장착하는 점은 나로호와 기술적으로 가장 다른 부분이다. 나로호는 1단이 액체엔진, 2단이 고체엔진으로 구성된 '하이브리드' 발사체다. KSLV-II는 상대적으로 추력이 작은 고체엔진을 쓰지 않고 액체엔진만 사용한다. 조 본부장은 "액체엔진은 발사 뒤에도 점화와 소화를 반복하면서 원하는 궤도에 위성을 정확히 진입시킬 수 있다"면서 "2002년 시험발사한 과학로켓 3호용으로 개발한 13t급 액체엔진이 30t급으로 발전된 뒤 75t급 개발까지 이어진 셈"이라고 말했다.

액체엔진의 연료도 나로호와 달라졌다. 나로호는 1단을 러시아 흐루니체프사가 제작한 만큼 러시아제 등유(케로신)를 연료로 썼다. KSLV-II는 SK정유가 제조하는 항공 등유인 제트유(Jet A-1)를 연료로 쓸 계획이다.

KSLV-II는 2021년 전남 고흥 나로우주센터에서 맨 꼭대기에 1.5t급 위성을 싣고 우주로 올라가 이 위성을 지구 상공 600∼800km 원 궤도에 올려놓는 게 최우선 임무다.