[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 한국형발사체(누리호) 개발 사업이 중대 분기점을 맞았다. 

1.5톤급 실용위성을 지구 상공 600∼800㎞의 저궤도에 투입할 수 있는 우주발사체 자력 개발의 목표를 달성하는 데 가늠자가 될 75톤급 액체엔진의 실제 비행성능을 검증할 시험발사체 발사가 이틀 앞으로 다가왔기 때문이다. 

26일 과학기술정보통신부에 따르면 한국형발사체의 주력 엔진 75톤급 액체액진 1기로 구성된 시험발사체가 오는 28일 오후 4시 전후 전남 고흥군 나로우주센터에서 발사될 예정이다. 

시험발사체 발사 시퀀스 2018.11.26 [사진=한국항공우주연구원]

과기정통부는 발사 전날인 오는 27일 4차 시험발사체 발사관리위원회를 열어 준비 상황에 대한 전반적 점검을 하고 발사 당일 5차 발사관리위를 열어 최종 발사 시각을 정할 것으로 알려졌다. 

한국형발사체는 3단형 발사체로, 1단은 75톤급 액체엔진 4기를 묶은 300톤급으로 구성하고, 2단에는 75톤급 액체엔진 1기, 3단에는 7톤급 액체엔진 1기가 사용된다. 

이와 관련해 과기정통부 고위 관계자는 최근 기자들과 만나 “75톤급 액체엔진 1기로 구성된 시험발사체가 이번 발사에서 140초 이상 정상 연소했는지를 비행 성능 검증의 기준으로 삼을 계획”이라고 말했다. 

한국형발사체 사업 주관기관인 한국항공우주연구원 관계자는 “140초 이상 정상 연소기준을 만족시키지 않더라도 발사 후 비행거리, 최대 도달 고도, 방위각, 낙하위치 등 비행 중 계측된 데이터에 대해 외부 전문가들이 수행한 종합 분석과 평가를 면밀히 살펴보겠다”고 설명했다.

하지만, 전문가들의 평가에서 엔진 연소와 비행 데이터가 미진한 것으로 지적되면 한차례 더 시험발사를 진행하도록 돼 있어 이번 시험발사체에 관심이 집중되고 있다. 

한국형발사체 개발사업은 총 3단계로 구성된다. 발사체 시스템 및 예비설계 검토, 추진기관 시험설비 구축, 7톤급 액체엔진 지상 시험 등을 목표로 한 1단계(2010.03∼2015.07) 사업을 성공적으로 마치고, 현재 2단계사업을 수행중에 있다. 

2단계(2015.08∼2018.12)에서는 발사체 및 엔진의 상세설계와 75톤급 지상용 엔진 및 시험발사체 개발을 완료할 예정이다. 이번 시험발사체는 2단계의 마지막 관문인 셈이다. 3단계는 오는 2021년 3월까지 3단형 발사체 시스템 기술개발을 마치고 2회의 발사로 성공여부를 최종 확인하게 된다. 

따라서 이번 누리호 엔진시험발사체 발사는 독자 개발한 75톤급 엔진의 비행모델 검증이 핵심이다. 또 추진기관, 구조, 제어 등 서브시스템, 지상시스템의 성능 검증도 중요하다. 

누리호 엔진시험발사체 비행모델 2018.11.26 [사진=한국항공우주연구원]

그간 항우연과 개발에 참여 중인 산업체는 종합연소시험, 비행모델 조립, 발사시설 인증시험 등을 진행했다. 

또한 75톤 엔진의 지속적인 성능 검증을 위해 엔진 연소시험을 91회, 최장 연소 시간 260초, 누적 연소시간 7291.4초를 수행했다. 

시험발사체는 우주 궤도에 진입하지 않는 발사체(Sub-Orbit)로 나로우주센터에서 발사 후 약 160여초 뒤 100km 고도를 넘어 300여초 경 최대 고도에 도달, 600여초 뒤 제주도와 일본 오키나와 사이 공해상에 낙하할 예정이다. 

앞서 시험발사체 개발진은 지난달 16일 발사 점검과정 중 발생한 추진제 가압계통 배관 연결부의 압력 감소 현상을 해소하기 위해 관련 부품 교체, 체결력(토크·Torque) 강화, 누설방지조치 등을 수행, 이상이 발생된 극저온 시험을 다시 수행해 시험발사체 기능의 정상작동을 확인했다. 

한편 과기정통부는 향후 기후상황 등에 따른 일정 변경 등을 고려해 발사예비일을 이달 29일부터 내달 4일로 설정했다.

kimys@newspim.com