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한국형 로켓의 부활, 나로호!
<KISTI의 과학향기> 제1113호 2010년 06월 07일
2008년 개봉했던 영화 ‘신기전’은 한국의 신무기를 막아야 하는 명나라와 지켜내야 하는 조선을 소재로 삼아 공전의 히트를 기록했다. 수많은 로켓포가 하늘을 뒤덮고 명과 여진족의 연합군은 세상에서 처음 보는 신무기에 속수무책이다. 영화 속 통쾌한 반전을 이룬 최첨단 무기는 바로 조선시대 실재했던 신기전이다. 세계우주학회 IAF가 인정한 세계 1호 로켓의 기록을 가지고 있는 신기전은 당시 우리 과학의 우수성을 보여주는 흥미로운 역사다.
신기전 이후 600여 년 잠자고 있던 한국형 로켓이 부활했다. 2009년 8월 25일 전남 고흥반도 외나로도의 나로우주센터에서 1차 발사된 우리나라 최초의 위성발사체 나로호(KSLV-1)가 그것이다. 하지만 이 로켓은 ‘절반의 성공’만 거둔 채 지구로 다시 떨어지고 말았다.
발사 직후 1단 로켓은 성공적으로 분리됐지만 2단 로켓에 장착돼 있던 과학기술위성 2호는 원래 궤도인 306km보다 높은 약 340km 상공에 올려졌다. 위성을 덮고 있던 덮개(페어링) 두 개 중 하나만 분리돼 나로호의 무게 중심에 이상이 생겼기 때문이다.
6개월여의 조사 끝에 나로호의 페어링이 제대로 분리되지 않은 이유가 발표됐다. 로켓 내부에 전기적 결함이 있어 페어링 분리화약이 제대로 폭발하지 않았거나, 화약이 폭발했는데 기계적으로 문제가 생겨 페어링이 제때에 떨어지지 않았을 가능성이다. 원인을 알아낸 연구진들은 페어링 분리에 관한 시험만 400차례 하는 등 심혈을 기울인 작업을 진행했다.
이렇게 절치부심으로 공들인 끝에 나로호의 2차 발사가 다가왔다. 2010년 6월 9일이 바로 그 날이다. 1차 발사의 경험으로 더욱 철저한 준비를 했으니 이번의 성공 확률은 더 높을 것이라는 관측이 나온다. 2010년 5월 30일 공개된 나로호 발사 동영상에서도 페어링 분리 외에 다른 문제는 없었다. 이제 완벽하게 준비한 나로호가 발사돼 과학기술위성 2호를 제 궤도에 올리고, 한국을 세계 10번째 스페이스클럽 국가 대열에 올려놓는 일만 남았다.
한국과 러시아가 공동연구로 만드는 우리 국가대표 나로호는 총 2단으로 구성된 우주발사체다. 1단은 러시아 흐루니체프사가 현지에서 개발한 액체 연료 로켓이고, 킥 모터라고 부르는 2단 부분은 항공우주연구원이 설계한 것으로 고체 추진 로켓으로 구성돼 있다. 2단의 윗부분에 우리 손으로 만든 과학기술위성 2호가 실리게 된다.
무려 5,000여억 원이 투입된 이 로켓은 수명은 얼마나 될까. 간단히 말해 채 10분이 되지 않는다. 발사 후 238초 만에 1단이 분리돼 태평양에 떨어져 나가고, 관성에 의해 300km까지 날다가 580초가 되면 2단 부분에서 위성이 분리돼 생을 마감한다.
그런데 흔히 로켓이라고 부르는 위성이나 우주선의 발사체는 미사일과 크게 다르지 않다. 로켓의 상층부에 탄두가 실리면 미사일, 특히 핵을 실으면 핵미사일이 되고, 위성을 올리면 발사체, 즉 로켓이 된다.
과거에는 발사체의 연료로 고체추진제를 사용했으나 나로호는 액체추진제를 사용했다. 고체추진로켓은 공장에서 고체추진제를 한 번 넣으면 10년은 보관이 가능하다. 따라서 많은 양을 보관할 수 있고, 아무 때나 쓸 수 있는 장점이 있다. 하지만 한번 불이 붙으면 불꽃을 제어하기 어려워 인공위성을 우주궤도에 올리는 발사체에 사용하기 어렵다.
반면 액체추진로켓은 벨브를 이용해 타오르는 불꽃을 조절할 수 있다. 연료가 나가는 통로를 벨브로 조여서 막으면 연료 공급을 차단할 수 있기 때문이다. 또 폭발력도 액체추진제가 고체추진제보다 크다. 그래서 연료를 발사 직전에 넣어야 하고 폭발의 위험도 크지만 대형 로켓을 쏠 때는 액체추진제를 사용한다.
발사체는 인공위성을 우주궤도에 올려주는 로켓이다. 로켓이 위성을 궤도에 밀어 넣어주는 힘, 즉 추력에 따라 위성의 성패가 결정된다. 그렇기 때문에 자국 로켓이 없으면 늘 외국에 끌려 다닐 수밖에 없다. 아무리 좋은 위성이 있어도 다른 나라에서 쏘아주지 않겠다고 하면 위성은 고철덩이에 불과하다. 그리고 외국 로켓을 이용할 때 한국위성의 제원과 특징 등의 첨단정보가 자연스럽게 로켓 보유국에 전해질 수밖에 없다.
우리나라도 자국 로켓이 없어서 쓰라린 경험을 한 적이 있다. 지난 2006년 발사한 아리랑 2호라는 해상도 1m급의 세계 최고 정밀도를 갖춘 관측위성을 개발하고도 로켓이 없어 당시 러시아제 ‘로콧’이라는 로켓에 발사를 맡길 수밖에 없었다.
미래를 따지면 자국 로켓은 매우 경제적이다. 만약 위성발사의 성공률을 높이기 위해 세계 최고 성능을 가진 아리안 5호 로켓을 이용한다면 대략 500억 원의 발사비용을 지불해야 한다. 러시아제 ‘로콧’이 약 125억원 든 것에 비하면 가격 면에서 차원이 다르다. 위성을 한 번 쏘려고 그 많은 비용을 지불할 수는 없다.
따라서 나로호의 성공이 갖는 의미는 각별하다. 이번에는 비록 100kg급 소형위성이지만 10년 뒤 1톤급 상용위성을 무사히 쏜다면 우리도 다른 나라 위성을 우리 발사체로 대신 쏴주겠노라고 세계 위성시장에 당당히 명함을 내밀 수 있는 것이기 때문이다. 기술 소국의 설움을 떨쳐버리고 우리의 독자적인 하늘을 갖는 첫 걸음이 되는 것이다.
지난 92년 카이스트 인공위성연구소가 첫 한국위성 우리별 1호를 만든 이후, 지금까지 우리별 시리즈와 아리랑 1, 2호, 고체로켓 KSR-3까지 모두 불가능할 것으로 보였던 우주개발작품은 모두 현실화됐다. 이제 대덕연구단지에서 시작된 나로호라는 작지만 큰 뜻을 가진 배는 이제 곧 닻을 올리고 국민에게 희망을 전해주는 항해를 시작할 것이다.
글 : 과학향기 편집부
※ 과학향기 제868호 ‘미래를 쏘아 올리다 - KSLV(2009년 1월 26일자)’에서 일부 내용을 발췌했음을 알려드립니다.
신기전 이후 600여 년 잠자고 있던 한국형 로켓이 부활했다. 2009년 8월 25일 전남 고흥반도 외나로도의 나로우주센터에서 1차 발사된 우리나라 최초의 위성발사체 나로호(KSLV-1)가 그것이다. 하지만 이 로켓은 ‘절반의 성공’만 거둔 채 지구로 다시 떨어지고 말았다.
발사 직후 1단 로켓은 성공적으로 분리됐지만 2단 로켓에 장착돼 있던 과학기술위성 2호는 원래 궤도인 306km보다 높은 약 340km 상공에 올려졌다. 위성을 덮고 있던 덮개(페어링) 두 개 중 하나만 분리돼 나로호의 무게 중심에 이상이 생겼기 때문이다.
6개월여의 조사 끝에 나로호의 페어링이 제대로 분리되지 않은 이유가 발표됐다. 로켓 내부에 전기적 결함이 있어 페어링 분리화약이 제대로 폭발하지 않았거나, 화약이 폭발했는데 기계적으로 문제가 생겨 페어링이 제때에 떨어지지 않았을 가능성이다. 원인을 알아낸 연구진들은 페어링 분리에 관한 시험만 400차례 하는 등 심혈을 기울인 작업을 진행했다.
이렇게 절치부심으로 공들인 끝에 나로호의 2차 발사가 다가왔다. 2010년 6월 9일이 바로 그 날이다. 1차 발사의 경험으로 더욱 철저한 준비를 했으니 이번의 성공 확률은 더 높을 것이라는 관측이 나온다. 2010년 5월 30일 공개된 나로호 발사 동영상에서도 페어링 분리 외에 다른 문제는 없었다. 이제 완벽하게 준비한 나로호가 발사돼 과학기술위성 2호를 제 궤도에 올리고, 한국을 세계 10번째 스페이스클럽 국가 대열에 올려놓는 일만 남았다.
한국과 러시아가 공동연구로 만드는 우리 국가대표 나로호는 총 2단으로 구성된 우주발사체다. 1단은 러시아 흐루니체프사가 현지에서 개발한 액체 연료 로켓이고, 킥 모터라고 부르는 2단 부분은 항공우주연구원이 설계한 것으로 고체 추진 로켓으로 구성돼 있다. 2단의 윗부분에 우리 손으로 만든 과학기술위성 2호가 실리게 된다.
무려 5,000여억 원이 투입된 이 로켓은 수명은 얼마나 될까. 간단히 말해 채 10분이 되지 않는다. 발사 후 238초 만에 1단이 분리돼 태평양에 떨어져 나가고, 관성에 의해 300km까지 날다가 580초가 되면 2단 부분에서 위성이 분리돼 생을 마감한다.
그런데 흔히 로켓이라고 부르는 위성이나 우주선의 발사체는 미사일과 크게 다르지 않다. 로켓의 상층부에 탄두가 실리면 미사일, 특히 핵을 실으면 핵미사일이 되고, 위성을 올리면 발사체, 즉 로켓이 된다.
과거에는 발사체의 연료로 고체추진제를 사용했으나 나로호는 액체추진제를 사용했다. 고체추진로켓은 공장에서 고체추진제를 한 번 넣으면 10년은 보관이 가능하다. 따라서 많은 양을 보관할 수 있고, 아무 때나 쓸 수 있는 장점이 있다. 하지만 한번 불이 붙으면 불꽃을 제어하기 어려워 인공위성을 우주궤도에 올리는 발사체에 사용하기 어렵다.
반면 액체추진로켓은 벨브를 이용해 타오르는 불꽃을 조절할 수 있다. 연료가 나가는 통로를 벨브로 조여서 막으면 연료 공급을 차단할 수 있기 때문이다. 또 폭발력도 액체추진제가 고체추진제보다 크다. 그래서 연료를 발사 직전에 넣어야 하고 폭발의 위험도 크지만 대형 로켓을 쏠 때는 액체추진제를 사용한다.
발사체는 인공위성을 우주궤도에 올려주는 로켓이다. 로켓이 위성을 궤도에 밀어 넣어주는 힘, 즉 추력에 따라 위성의 성패가 결정된다. 그렇기 때문에 자국 로켓이 없으면 늘 외국에 끌려 다닐 수밖에 없다. 아무리 좋은 위성이 있어도 다른 나라에서 쏘아주지 않겠다고 하면 위성은 고철덩이에 불과하다. 그리고 외국 로켓을 이용할 때 한국위성의 제원과 특징 등의 첨단정보가 자연스럽게 로켓 보유국에 전해질 수밖에 없다.
우리나라도 자국 로켓이 없어서 쓰라린 경험을 한 적이 있다. 지난 2006년 발사한 아리랑 2호라는 해상도 1m급의 세계 최고 정밀도를 갖춘 관측위성을 개발하고도 로켓이 없어 당시 러시아제 ‘로콧’이라는 로켓에 발사를 맡길 수밖에 없었다.
미래를 따지면 자국 로켓은 매우 경제적이다. 만약 위성발사의 성공률을 높이기 위해 세계 최고 성능을 가진 아리안 5호 로켓을 이용한다면 대략 500억 원의 발사비용을 지불해야 한다. 러시아제 ‘로콧’이 약 125억원 든 것에 비하면 가격 면에서 차원이 다르다. 위성을 한 번 쏘려고 그 많은 비용을 지불할 수는 없다.
따라서 나로호의 성공이 갖는 의미는 각별하다. 이번에는 비록 100kg급 소형위성이지만 10년 뒤 1톤급 상용위성을 무사히 쏜다면 우리도 다른 나라 위성을 우리 발사체로 대신 쏴주겠노라고 세계 위성시장에 당당히 명함을 내밀 수 있는 것이기 때문이다. 기술 소국의 설움을 떨쳐버리고 우리의 독자적인 하늘을 갖는 첫 걸음이 되는 것이다.
지난 92년 카이스트 인공위성연구소가 첫 한국위성 우리별 1호를 만든 이후, 지금까지 우리별 시리즈와 아리랑 1, 2호, 고체로켓 KSR-3까지 모두 불가능할 것으로 보였던 우주개발작품은 모두 현실화됐다. 이제 대덕연구단지에서 시작된 나로호라는 작지만 큰 뜻을 가진 배는 이제 곧 닻을 올리고 국민에게 희망을 전해주는 항해를 시작할 것이다.
글 : 과학향기 편집부
※ 과학향기 제868호 ‘미래를 쏘아 올리다 - KSLV(2009년 1월 26일자)’에서 일부 내용을 발췌했음을 알려드립니다.
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매번 실패만 하고... 우리 왜 발사하는 걸까요? 이미 미국과 소련은 1960년대에도 자주적인 발사기술을 갖추고 있었는데 우리는 왜 기술이 2013년인 지금도 없는 걸까요??... 이것이 우리나라의 현실입니다. 진정한 인재가 나올 환경이 안되어 있다는 말이기도 하죠.
2013-01-23
답글 0
꾸준한 투자와 필요한 인재들과 공무원들을 지속적으로 채용하고, 불필요한 공무원들과 구색만 맞출 줄 알고 실질적인 기술발전에 도움 안되는 인물들을 색출해야합니다.
2010-06-15
답글 0
네! 다음에는 꼭 성공할 겁니다. 연구자분들이 힘내셨으면 좋겠습니다.
2010-06-11
답글 0
비록실패햇지만 실패하면서 거듭나는거니까요 다음에는 성공할겁니다.
2010-06-11
답글 0
휴. 어제 발사 연기된다고 해서 얼마나 쫄았던지요. 오늘 5시 1분에 발사라고 하네요! 꼭 성공했으면 좋겠습니다. 파이팅!!! 아자아자!!!
2010-06-10
답글 0
도대체 자기 이름도 못걸고 어떻게 저딴 소리를 하는지 모르겠네요.
그렇게 자기 주장에 자신있으면 이름을 걸고 논리적으로 저딴 소리나 하던지.
무슨 근거로 국민 세금으로 연구원들이 놀고 먹었다는 건지 알수가 없네요.
남들 노는 시간에 주말, 휴일도 없이 항상 연구실에 틀어박혀서 노력해서 정말 다른 나라들에 비해서 정말 적은 예산을 가지고도 이정도의 결과를 냈다는 사실에 박수를 쳐주는지 못할 망정 저딴 근거없는 소리를 하는지 모르겠네요.
정신병자가 너무 많은 현실이 걱정입니다.
2010-06-08
답글 0
지금 장난들 하나? 기술,과학이라는 미명아래 택도 아닌것들이 국민 세금으로 배 두들겨가면서 동호회 활동 재밋게 했다 아이가??? 이쯤에서 그만하고 연구원이란 놈들 실적 철저히 파악해서 전부 옷벗기고 연구비 회수해야 한다.특히 예산 빼돌리고 업체랑 뒤거래 한놈들은 일단 구속하고나서 수사를 해야 한다. 이소연이가 러시아 우주선 며칠 타고 왔다고 우주선 개발을 하겠다질 않나...참 소가 웃을 일이다.개대중이하고 뇌물현이의 합작품들!!!
2010-06-08
답글 0
우리나라 항공우주예산이 2010년 기준 2647억 정도 됩니다. 이 예산으로 다목적 실용위성 3호 45억 들여 운영하고/ 다목적 실용위성 3A호 46억원 / 실용위성 5호 44억 / 통해기 위성에 40억 / 과학기술위성 3호에 120억 / 그리고 우주발사체 개발에 200억 / 우주센터 건설에 260억 등 예산이 투입되고 있습니다. 이 예산은 미국이나 일본 프랑스에 비해 택도 않되는 예산 규모 입니다. 2008년도 기준 미국은 우리나라보다 155배 / 일본은 10배 / 프랑스는 9배 예산을 투입했더랬죠. 국가 R&D 기준으로 봐도 미국의 1/14 / 일본의 1/4 정도 투입하고 있는 상황입니다. (미국의 우주 왕복선 1회 발사 하는데 8천억~1조 가량 들고, 일본의 경우 ISS 참여를 위해 미국에 년간 1조 이상의 개발비를 투자했다고 하네요.. )이런 상황속에서 항공우주 관련 특허는 미국, 일본, 유럽에 이어 우리나라가 4번째로 많이 발표하고 있습니다. 특허 대부분은 나로호와 관련된 고체로켓이나 페어링 부분등 우리나라가 할 수 있는 범위내에서 최선을 노력을 다하고 있는 것입니다. 제가 항우연 관계자냐구요? 아뇨 전 그저 로켓을 좋아하고 어린시절 우주 꿈을 꿨던 사람일 뿐입니다. 그리고 이런 자료들은 교과부 홈페이지 들어가면 볼 수 있는 자료들입니다. 비난과 견제는 필요하지만 비난을 위한 비난은 정말 무책임한것 같습니다. 비난이 아니라 대안이 있는 비판이 필요하리라 생각 들구요.. 부디 내일 우리나라 나로호 꼭 발사에 성공했으면 합니다..
2010-06-08
답글 0
도대체 나로호에 대해 무조건적으로 적대시 하는 사람들을 이해할 수가 없어요. 다른나라들 자국 로켓 개발에 들인 비용이 얼마나 되는지 알면서 이렇게 까대는건지 도대체 모르겠네요. 화를 뛰어 넘어서 분노가 날 지경입니다. 우리나라 항공우주 전체 예산이 얼마나 되는지 관심이나 있을까요? 인터넷에 찾아보면 바로 알 수 있는데.. 이 정도 비용으로 이만큼 개발하기가 얼마나 어려운지 알고나 있을까요? 주변국의 로켓 개발을 보면서 우리나라는 왜 저렇게 못하느냐고 욕은 신나게 할 거면서 그 나라들이 지금의 모습을 만들기 위해 얼마나 많은 돈을 들였는지 생각은 왜 못할까요? 제발 좀 생각좀 하고 살았으면 좋겠네요. 특히 제 아래 현실을 직시하고 사는 분에게 드리고 싶은 말씀입니다.
2010-06-08
답글 0
문외한이 "나로호"로켓에 대하여 잘 알게되었네요. 감사합니다.
2010-06-07
답글 0
꼭 성공할겁니다. 반드시.... 연구자들의 피와 땀의 결실이 꼭 이루어 졌으면 좋겠습니다.
2010-06-07
답글 0
아, 제발 성공해 줬으면 좋겠네요..
저번 발사에는 실패했는데 ㅠㅠ
열심히 노력했는데.. 성공하겠죠?
2010-06-07
답글 0
중요한건 정부의 의지이지요. 작금의 상황을 보면 미래가 큰 걱정입니다. 나로호 발사 이후 1톤 로켓 개발까지는 계획이 있지만 그 이후로 로켓기술을 지속적으로 발전시키기 위한 과학적 연구지원 계획이 전무합니다. 비싼돈 들여 지은 나로센터도 앞으로 로켓 2번 쏘면 놀게 생겼지요. 땅팔 생각 하지말고 이런 지원을 지속적으로 해 주어야 국가 과학기술이 살고 미래에도 돈을 벌 수 있는데, 국민정부 참여정부10년 성과 깍아 내리느라 더 이상 투자를 하지 않고 땅파기에 집중하고 있는게 문제지요. -_-;; 이대로 가면 정말로 나로호 발사는 불꽃놀이로 끝납니다. 여기서 확보한 기술이 더 이상 연결되지가 않으니까요. 그럼 현 정부 사람들은 이렇게 말할겁니다. "거봐라 좌파정권 10년 동안 헛돈 쏟은거다." 대부분이 이런 식이지요. 이렇게 되기 전에 막으려면 다음 정권에 물갈이 꼭 해야 합니다. 진짜로 무섭고 위험한 상황입니다.
2010-06-07
답글 0
이번에는 꼭 성공하길 바랍니다. 우리 손으로 만든 로켓이라니! 가슴이 두근거리네요!
2010-06-07
답글 0