우주로 4번째 향하는 누리호…이전과 뭐가 다를까?

누리호 4차 발사 준비 본격화…2025년 하반기 발사 목표

대성공 3차 발사 때보다 2배 가량 무거운 위성 쏘아올린다

발사 과정서 민간기업 참여도 더 확대…기체 총조립부터

[서울=뉴시스] 최동준 기자 = 25일 전남 고흥 나로우주센터에서 한국형 우주 발사체 누리호가 발사되고 있다. (사진=항우연 제공) 2023.05.25. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 한국형 발사체 누리호가 또다시 우주로 향할 준비를 하고 있다. 2년 뒤 4차 발사를 목표로 올해부터 본격적인 제작이 진행 중이다. 올해 상반기에도 누리호 3차 발사를 성공적으로 마친 가운데 4차 발사부터는 민간기업이 발사를 주도하면서 진짜 '뉴스페이스 시대'의 단초가 될 것으로 기대된다.

14일 한국항공우주연구원 등에 따르면 누리호는 최근 4차 발사 준비를 본격적으로 시작했다. 누리호 4호기는 이미 지난 5월부터 구성품 제작에 착수했고, 내년 하반기 1~3단부 조립을 진행할 계획이다. 목표 발사 시기는 2025년 하반기다.

누리호 4차 발사의 주 목표는 약 500㎏의 차세대중형위성 3호를 목표 궤도에 쏘아올리는 것이다. 지난 5월25일 성공한 3차 발사에 실린 차세대소형위성 2호 등 8기의 위성 총 무게가 약 240㎏ 수준이었다는 점을 고려하면 2배 더 무거워지는 셈이다.

가장 최근 성공했던 누리호 3차 발사의 의의는 실제 위성 승객을 목표 임무 궤도에 보내는 데 성공했다는 것이다. 1차 발사 때는 위성모사체(더미위성), 2차 발사 때는 더미 위성과 성능검증위성(큐브위성 4기 포함)을 쏘아올렸지만 3차 발사에서는 실제로 우주 관측 임무 등을 수행하는 위성들이 발사됐다.

실제로 주탑재위성인 차소위성 2호는 발사 이후 지상국과 양방향 교신에 성공한 뒤 지구와 우주방사선 관측 등의 임무를 시작했다. 차소위성 2호는 2025년 5월까지 태양동기궤도에서 지구를 하루에 약 15바퀴 돌면서 임무를 수행하게 된다.

아울러 지난 3차 발사의 또다른 의의는 정부가 주도해온 우주 탐사 임무에 민간기업이 처음으로 본격 참여했다는 것이다. 3차 발사에 앞서 체계종합기업으로 선정된 한화에어로스페이스가 발사 준비 및 운용 과정에 참관해 발사 기술을 이전받았다.

[서울=뉴시스]지구 궤도를 비행하는 차세대 소형위성 2호 상상도. (사진=항우연 제공)

민간 체계종합기업 한화에어로가 주도하는 4차 발사…본격적인 韓 뉴스페이스 시대 연다

이제 본격화된 4차 발사에서는 민간기업인 한화에어로스페이스가 보다 주도적인 역할을 맡게 될 전망이다.

당초 3차 발사에서는 한화에어로스페이스에서 발사지휘센터(MDC)에 2명, 발사관제센터(LCC)에 6명, 발사대(LP)에 3명 등 총 11명의 인원만 참가했다. 이들 인원은 기술 습득을 위해 발사임무통제, 발사체 준비 및 시험, 발사체 점검, 엄빌리칼 작업 등을 참관했다.

하지만 4차 발사부터는 체계종합기업의 발사운용관련 기술 습득 진척 상황을 고려해 참여범위가 더 확대된다. 누리호 고도화 사업 계획을 살펴보면 앞으로 누리호는 4~6차까지 총 3차례의 추가 발사가 예정돼있다. 항우연에 따르면 한화에어로스페이스는 이 3번의 발사에서 기체 총조립을 책임지고, 항우연과 함께 발사 운용을 진행하게 된다.

최종 목표는 조립부터 발사까지 모든 절차를 민간이 주도하는 것이지만, 발사 운용 같은 경우는 기업이 부담스러워 하는 경우가 많은 만큼 당장은 항우연이 함께 진행한다는 설명이다.

다만 이번 고도화 사업을 통해 한화에어로스페이스가 충분한 능력을 갖게 되면 6차 발사에서는 발사책임자(MD), 발사운용책임자(LD), LCC 일부 콘솔을 제외하고 체계종합기업이 모두 참여하게 될 예정이다.

2025년 예정된 누리호 4차 발사 이후에는 2026년 초소형위성 2~6호를 탑재한 5차 발사, 2027년 초소형위성 7~11호를 싣는 6차 발사가 진행될 예정이다. 이렇듯 실용 임무 위성을 우리 기술로 반복 발사해 신뢰성을 높이고, 체계종합기업의 제작 숙련도 향상 및 공정 효율화를 꾀하는 것이 최종 목표다.

한국형발사체 고도화 사업 개요. (사진=항우연 제공) *재판매 및 DB 금지

누리호 고도화와 함께 '차세대 발사체'도 개발 중…2030년대 달 착륙 향해

한편 이같은 누리호 고도화 외에도 항우연은 누리호보다 더 진화한 '차세대발사체' 개발도 올해부터 본격 추진하고 있다. 2032년까지 약 2조132억원을 들여 누리호보다 성능이 대폭 고도화된 차세대발사체를 개발하고, 2030년대 우리 자체 기술로 달 착륙을 성공한다는 계획이다.

누리호와 차세대 발사체의 성능을 비교해보면 누리호의 경우 고도 200㎞의 지구저궤도(LEO), 고도 500㎞의 태양동기궤도(SSO), 고도 700㎞의 태양동기궤도에 투입할 수 있는 탑재체 중량이 각각 3.3톤, 2.2톤, 1.9톤 수준이다. 반면 차세대 발사체는 같은 고도에 10톤, 7톤, 6.1톤을 쏘아올릴 수 있다.

심우주 탐사를 위해 필수적으로 도달해야 하는 달전이궤도(LTO)에 대한 누리호의 투입성능은 0.1톤에 그치고, 화성전이궤도(MTO)이 경우에는 아예 0톤이다. 차세대 발사체는 이같은 지구에서 완전히 벗어난 궤도에도 1.8톤, 1톤의 탑재체들을 실어나를 수 있다.

차세대 발사체를 통해서는 2030년 달 궤도 투입 성능검증위성, 2031년 달 착륙선(PFM, 예비모델), 2032년 달 착륙선 최종모델을 발사하게 된다.


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