오로라 관측 KAI 위성 주탑재…"임무궤도 확보 위해 심야발사"
"수송 화물 중량도 2배…한화에어로 조립 주도·발사 참여 확대"한국형 우주발사체 '누리호(KSLV-Ⅱ)'의 3차 발사 장면. (항공우주연구원 제공) 2023.5.25/뉴스1 ⓒ News1 장수영 기자

(서울=뉴스1) 윤주영 기자 = 이달 27일 오전 1시 전후로 예정된 누리호 4차 발사의 위험 변수로 국제우주정거장(ISS)의 접근이 지목됐다. 오전 1시 10~12분쯤을 조심해야 한다. 발사관리위원회는 위험을 피하고자 밤 12시 54분으로 최대한 시간을 앞당길 것으로 예상된다.

10일 한영민 한국항공우주연구원 우주발사체연구소장은 한국과학기자협회가 온라인 화상회의로 주재한 아카데미에 참석 후 이같은 준비 현황을 공유했다.

현재 한국은 '한국형 발사체 고도화 사업'을 통해 누리호의 신뢰성을 확보하고 있다. 2021년 1차 발사를 시작으로 2027년까지 6번의 발사가 예정됐다.

사업은 민간과의 개발 협력을 통해 국내 체계종합기업을 발굴·육성한다는 목표도 있다. 고도화 사업의 체계종합기업은 한화에어로스페이스(012450)로, 회사는 올해 7월 240억 원 규모의 기술이전도 받았다. 누리호가 상용화 단계에 근접했다는 의미다.

4차 발사는 이전과 다르게 해가 완전히 진 심야에 시도되는 것이 특징이다. 한국항공우주산업(047810·KAI)이 개발한 '차세대중형위성 3호'가 실리기 때문이다.

이 위성은 극지방 오로라 관측임무를 수행하는 임무를 진다. 효과적으로 데이터를 얻으려면 위성이 태양동기궤도(SSO) 상의 특정 지점(극야·밤의 북극)을 지나도록 설정해야 한다. 이같은 임무 궤도를 위해 불가피하게 심야 발사를 하게 됐다는 설명이다.

3차 발사 대비 탑재 중량이 두배 늘어 1톤 가까이 된 점도 관전 요소다. 차세대 중형위성 3호에 더해 12기의 큐브 위성이 실린다. 차세대 소형위성 2호 1기, 부탑재 위성 7기 등이 실렸던 3차 발사 때보다 더 많은 물량이 우주로 간다.

이에 따라 항우연은 여러 큐브위성을 효과적으로 탑재·사출할 수 있는 '다중 위성 어댑터'(MPA)를 신규 적용했다. 정확한 사출 확인을 위해 발사체 상단 카메라도 1대에서 3대로 늘렸다.

한영민 소장은 "주 탑재 위성이 분리되면 이후 큐브위성을 약 20초 단위로 2기씩 사출할 예정이다. 이때 발사체를 조금씩 회전시켜 위성들이 서로 다른 방향으로 갈 수 있도록 한다"고 설명했다.

한화에어로의 참여가 이전 발사 때보다 확대된 것도 특징이다. 3차 발사까지는 발사체 제작과 총조립을 항우연이 주도했다면, 이번에는 한화에어로가 이끌었다.

발사체 제작뿐 아니라 발사 운용에서의 참여도 늘었다. 올해 발사지휘센터(MDC)·발사관제센터(LCC)·발사대·발사체 이송 등 부문에서 한화에어로 참여 인력은 32명이다. 3차 때보다 10명 가까이 늘은 수치다.

한 소장은 "발사 운영은 아직 발사대와 연계된 내용이 많아 기술이전 속도를 조절해야 한다. 5차, 6차에 걸쳐 단계적으로 이전할 예정"이라며 "7차 이후로는 체계종합업체(한화에어로) 주관으로 발사가 가능할 것"이라고 전망했다.

한편 누리호 발사대, 추진·엔진 시험설비 운용 및 시험 기술, 참여업체별 고유 기술은 기술이전 대상에서 제외됐다. 한화에어로가 7차부터 발사를 주관하려면 관련해서 추가 기술이전이 필요하지 않냐는 지적도 나왔다.

한 소장은 "발사대와 시험 설비는 국가 설비다. 정부가 (인프라) 비용을 투자한 것이기 때문에 기술이전을 하려면 고민해야 할 지점들이 있다"며 "산업체에서 설비를 가져가서 과연 수익을 낼 수 있을지를 봐야 한다"고 말했다.

<용어설명>

■ 태양동기궤도
인공위성의 궤도면(orbital plane)이 지구 공전 궤도와 동일한 각속도로 회전할 수 있는 궤도. 쉽게 말하면 위성이 특정 지점을 매일 같은 평균 태양시에 통과하도록 설계된다. 매일 같은 태양의 조도 조건에서 원격 관측의 임무를 용이하게 수행할 수 있고, 상대적으로 위성의 태양 전지판 제어를 간소화할 수 있다.