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75t 엔진 4개 묶어 … 나로호보다 힘센 ‘한국형’ 만든다

31일 나로과학위성과의 교신에 성공한 대전시 구성동 KAIST 인공위성연구센터 연구원들이 나로과학위성의 궤적을 주시하고 있다. [프리랜서 김성태]


기술이 부족해 나로호(KSLV-1) 1단 로켓을 러시아에서 사와야 했던 우리나라가 과연 자력으로 나로호보다 큰 우주 발사체를 만들 수 있을까. 한국항공우주연구원(항우연)이 주축이 된 한국형발사체개발사업단은 2021년 한국형 발사체(KSLV-2)를 제작해 발사한다는 목표를 갖고 있다. 사업단은 31일 전남 고흥 나로우주센터에서 기자회견을 하고 한국형 발사체 개발 계획을 설명했다. 연구진은 중형 엔진 여러 개를 묶어 대형 발사체를 만드는 ‘묶음(클러스터링·clustering) 기법’을 비결로 꼽았다.

1단 발사체 독자 개발 어떻게
2018년 75t 엔진 시험발사 후
2021년 1.5t 위성 우주로 수송



 한국형 발사체 사업은 2021년까지 나로과학위성(100㎏)보다 더 큰 위성(1.5t)을 지구 저궤도(600~800㎞)에 올려놓는 것을 목표로 한다. 기술과 경험이 부족한 한국이 이런 규모의 발사체를 단시간에 만드는 것은 현실적으로 불가능하다. 하지만 그보다 적은 중형 발사체라면 얘기가 달라진다.



 한국형 발사체는 2단인 나로호와 달리 총 3단으로 구성된다. 1단이 300t, 2·3단이 각각 75t과 7t의 추력을 낸다. 하지만 사업단이 실제 개발하는 엔진은 75t과 7t 둘뿐이다. 러시아가 제작한 나로호 1단은 엔진 1기로 170t의 추력을 냈지만 한국형 발사체의 1단은 75t 엔진 4기를 하나로 묶어 사용한다. 2018년까지 75t 엔진을 개발해 단독으로 시험 발사한 뒤, 이를 묶어 2021년 실제 한국형 발사체를 발사한다는 계획이다. 박근혜 대통령 당선인이 “한국형 발사체를 조기에 개발하겠다”는 공약을 한 만큼 일정이 2~3년 앞당겨질 수도 있다.





 박태학 한국형발사체개발사업단장은 75t 엔진에 대해 “우리 기술 수준에 적합하고 다용도로 쓸 수 있다”고 말했다. 필요에 따라 엔진을 늘리고 줄여 다양한 형태의 발사체를 만들 수 있다는 얘기다.



 전문가들도 중형 엔진을 이용한 클러스터링 기법이 한국형 발사체를 만들기 위한 현실적 해법이라고 말한다.



KAIST 탁민제(항공우주공학) 교수는 “러시아·프랑스 등 로켓 선진국들도 다양한 형태의 클러스터링 발사체를 사용하고 있다”며 “대형 엔진을 만드는 기술적·경제적 부담을 덜 수 있는 방법”이라고 말했다. 미국의 민간 우주발사체 회사인 스페이스엑스사가 개발한 최신 로켓인 팰컨 9도 엔진 9개를 묶은 발사체다.



 물론 75t 엔진을 개발하는 것도 쉽지는 않다. 항우연은 나로호를 개발하며 30t 엔진 시제품 을 만들어 실험해 왔다. 이를 토대로 2배 이상 큰 엔진을 만들어야 한다. 대규모 예산과 인력을 투입해야 한다는 의미다. 박 단장은 “실현 여부는 예산 확보와 정부의 의지에 달렸다”고 말했다. 한국형 발사체 개발에는 2021년까지 총 1조5449억원의 예산이 든다.



글=김한별 기자, 나로우주센터=이한길 기자

사진=프리랜서 김성태
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