독자 개발 중인 우주로켓 누리호의 첫 발사가 내년 2월에서 길면 6개월까지 미뤄질 가능성이 커졌다.
한국형 발사체 누리호는 지난 2010년부터 1조 9572억원을 들여 개발 중인 3단형 우주로켓으로, 내년 2월과 10월 두 차례 시험 발사할 계획이다.
조상연 한국항공우주연구원 발사체보증팀장은 지난 3일 한국과학기자협회의 사이언스미디어아카데미에서 “누리호는 2단의 성능을 입증하고 1·2단의 최종 시험단계에 들어갔지만 최근 코로나 영향과 국내 산업체가 맡은 부품에서의 신뢰성이 나오지 않는 어려움을 겪고 있다”며 “올 하반기에 누리호 연구개발 상황과 내년 2월 발사 일정 등에 대해 전문가 검토를 할 예정”이라고 말했다.
◇연료탱크 부품 지연으로 내년 발사 미뤄질 듯
누리호는 1~3단 모두 국내에서 개발하는 첫 국산 우주로켓이다. 앞서 2009년 발사한 2단형 로켓 나로호는 핵심인 1단을 러시아가 제작했다.
항공우주연구원은 “누리호의 일부 부품 제작 일정에 차질이 빚어져 오는 9월 정부 주도의 전담평가단 회의에서 최종적으로 일정 재조정에 대한 결정을 내릴 것으로 보인다”고 밝혔다.
항우연에 따르면 국내 업체의 연료탱크 외피 제작이 계획보다 4개월 지연됐다. 항우연은 현재 해당 업체와 지연된 일정을 단축할 방안을 찾고 있다고 밝혔다.
최근에는 전남 고흥의 나로우주센터에서 항우연이 진행하는 엔진 연소시험이 코로나 여파로 2주간 전면 중단됐다. 또 우주센터에 파견된 한국항공우주산업(KAI) 직원이 코로나 확진자와 밀접촉한 것으로 밝혀져 음성 판정을 받을 때까지 초긴장 상태가 발생했다.
앞서 작년 2월 대전 한화 공장이 폭발사고로 6개월간 가동을 멈추면서 이 공장에서 생산하던 파이로 시동기 제작도 문제가 생겼다. 파이로 시동기는 엔진에서 불꽃을 발생시켜 연료를 점화시키는 부품이다. 항우연은 “파이로 시동기는 업체와 협력해 문제 없이 납품됐다”고 밝혔지만 일정에 맞추느라 다른 문제가 생겼을 가능성도 배지할 수 없다.
한 우주로켓 전문가는 “지연된 부품 제작 일정은 다른 방법으로 단축할 수도 있다”면서도 “발사 성공을 위해 모든 위험 요인을 제거해야 한다는 점을 감안하면 길면 6개월까지 발사 일정이 연기될 수도 있다”고 말했다.
◇세계 7번째로 75톤급 엔진 개발에 성공
항우연은 2018년 11월 75톤급 추력(推力, 밀어올리는 힘)을 가진 시험 발사체를 성공적으로 발사했다. 시험 발사체는 75톤급 액체연료 엔진 하나를 장착해 누리호의 2단부에 해당한다. 이로써 우리나라는 75톤급 엔진을 개발한 세계 7번째 국가가 됐다.
항우연은 현재 75톤 엔진 4개를 묶은 1단 로켓과 7톤 엔진 하나가 있는 3단 로켓에 연료를 흘려보는 시험을 하고 있다.
조상연 팀장은 “연말에 1단 로켓의 종합연소시험을 통해 75톤 엔진 4개를 묶는 클러스터링 기술을 검증할 예정”이라며 “시험과 별도로 내년 실제 발사에 쓸 비행모델 제작은 동시에 진행하고 있다”고 밝혔다.
◇로켓 재활용 위한 다단 연소 엔진 개발
항우연은 내년 누리호의 시험 발사 이후도 준비하고 있다. 핵심 과제로 위성 다중 투입과 달 탐사, 재사용 발사체 개발을 위한 다단 연소 엔진 개발을 추진하고 있다.
누리호는 1.5톤 무게의 위성을 600~800㎞ 상공에 올리는 것을 목표로 한다. 항우연은 누리호가 성공하면 다음 단계로 800㎏급 위성 2기를 동시에 한 궤도에 투입하거나 각각 다른 궤도에 진입시키는 형태로 발전시킬 계획이다. 이를 위해서는 엔진을 여러 번 재연소할 수 있어야 한다.
다단 연소 엔진 기술이 있으면 미국 스페이스X처럼 1단 로켓이 지상에 추락하기 전 엔진을 재점화시켜 안전하게 착륙시킬 수 있다. 로켓 재활용이 가능해지는 것이다.
조상연 팀장은 “다단 연소 사이클 엔진을 핵심으로 하는 한국형 발사체 고도화사업은 최근 정부의 예비타당성조사에서 다른 대형 연구개발 사업에 밀려 탈락했다”며 “사업계획을 보완해 다시 평가를 받겠다”고 밝혔다.