누리호 발사, 24일 오후 6시24분
23일 이동차량 올라 발사대로
기립 후 점검 거쳐 24일 오후 발사
위성모사체 아닌 
실제 위성 탑재하며 2차보다 
무게 1.1t 줄어 200.4t
발사 13분 3초 후 
위성 분리 시작…20초 간격 분리
차세대 소형위성 2호의 
고도 550㎞ 5% 오차 내 안착 관건

전남 고흥 나로우주센터 발사체조립동에서 오는 24일 3차 발사를 앞둔 '누리호'의 1, 2단과 3단 결합 작업이 진행되고 있다. [한국항공우주연구원 제공]
[연합그래픽, 과학기술정보통신부,한국항공우주연구원 자료]

한국형발사체 누리호 발사가 초읽기에 들어갔다. 

21일 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원에 따르면 누리호는 이날 총조립을 완료하고 사흘 앞으로 다가온 3차 발사를 위한 준비를 마친다. 발사대로 이동 전 최종 점검을 마치고 언제든 발사가 가능한 상태를 갖추게 된다.

이번 3차 발사에서 가장 주목되는 점은 실제 승객인 실용위성을 쏘아올리는 첫 시도라는 점이다.

지난 2차 발사때는 1500㎏의 위성모사체(더미위성)와 성능검증위성을 700㎞ 궤도에 올려놓는 것이 목표였지만, 이번에는 총 500㎏의 위성을 550㎞ 궤도에 올려놓는 것이 목표다.

누리호 총 중량이  200.4t으로 2차 발사 당시 201.5t보다 1.1t 줄게 된 것도 위성 모사체와 성능검증 위성 대신 500kg짜리 실제 위성을 탑재하기 때문이다. 

누리호 3차 발사에는 한국과학기술원(KAIST) 인공위성연구소가 만든 차세대 소형위성 2호와 한국천문연구원이 개발한 큐브 편대위성 도요샛 4기, 민간기업 카이로스페이스·져스텍·루미르가 개발한 큐브위성 각각 1기 등 총 8기가 우주로 오른다.

나로우주센터 위성보관동에서 누리호 3단에 탑재위성이 장착되는 모습. [한국항공우주연구원 제공]
나로우주센터 위성보관동에서 누리호 3단 페어링 장착이 완료된 모습.[한국항공우주연구원 제공]

누리호는 22일 무인특수이동차량(트랜스포터)에 실리고 23일 오전 조립동에서 트랜스포터에 실려 1.8㎞ 떨어진 제2발사대로 이동한다. 발사일인 24일까지 실제 발사를 위한 준비 절차를 이행한다.

누리호가 보관돼있는 조립동과 발사대 사이의 거리는 약 1.8㎞다. 약간의 충격도 발사에 변수가 될 수 있는 만큼 누리호는 시속 1.5㎞ 수준으로 매우 천천히 이동하게 된다.  지난해 2차 발사 당시 누리호는 조립동에서 발사대까지 약 1시간 24분에 걸쳐 이동했다.

발사패드까지 수평으로 눕혀 이동한 누리호는 이렉터(거치대)를 이용해 발사패드에 고정돼 수직으로 기립한 후 엄빌리칼(연료 공급용 케이블) 연결 및 산화제의 기밀시험과 추진제(연료) 충전, 기상상황 등 최종 점검에 들어간다. 

발사 당일인 24일은 연료와 전기 계통을 중심으로 모든 부분을 종합 점검한다.

발사 4시간 전부터는 연료와 산화제 주입을 위한 절차를 시작한다. 연료인 케로신(등유)과 산화제인 액체 산소 충전을 위한 준비를 마치면 기립 장치를 제거한다. 발사 전까지 모든 기기가 정상 상태를 유지하는 것이 확인되면 발사 10분 전부터는 발사자동운용(PLO) 프로그램을 가동한다.

발사 시각은 별다른 문제가 없다면 오후 6시 24분께가 될 전망이다.

누리호는 이륙 2분 5초 이후 고도 64.5㎞에서 1단이 분리되고 3분 54초 후에는 고도 204㎞에서 페어링(위성보호 덮개)이 분리된다. 발사 후 4분 32초가 지나면 고도 258㎞에서 2단이 분리되고 3단 엔진이 가동된다. 이후 고도 550㎞에 오르면 발사 후 13분 3초에 위성 분리가 시작된다.

차세대 소형위성 2호부터 분리를 시작한다.  주탑재 위성인 차세대 소형위성 2호를 초속 약 7.6㎞로 고도 550㎞ 기준 최대 5% 오차 내 궤도에 안착시키는 것이 누리호의 주 임무라고 봐도 과언이 아니다.

순수 국내기술로 제작된 한국형 최초 우주발사체 '누리호'(KSLV-Ⅱ)가 성공적으로 발사된 지난해 6월 21일 고흥 나로우주센터 발사통제동에서 관계자들이 환호하고 있다. [연합]

이후 져스텍, 루미르, 카이로스페이스 등 민간 기업들의 큐브위성이 순차 분리되고, 다음 한국천문연구원 큐브위성 도요샛 4기가 분리된다. 각 위성은 궤도에서 충돌하는 것을 막기 위해 20초 간격으로 분리된다.

위성을 다 분리하면 누리호는 위성과 충돌을 막기 위한 회피 기동 및 남은 연료를 배출하는 작업을 진행하고 발사 18분 58초 만에 비행을 마치게 된다. 향후 누리호는 궤도를 돌다 지구 중력에 의해 다시 대기권으로 진입해 불타 사라지게 된다.

누리호를 타고 우주로 올라간 위성들은 지상 환경 관측, 우주 날씨 관측, 우주방사능 측정, 국산 우주기술의 우주 환경 검증 등의 임무를 수행하게 된다.

과기정통부는 발사 약 1시간 20분 후 누리호 발사 결과를 발표할 예정이다.

김경동 기자 weloveyou@pennmike.com

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