누리호 정상비행 성공 그러나 더비 위성 궤도 안착 실패

누리호 발사 사진 (출처 : 한국항공우주연구원)

 과학기술정보통신부 임혜숙 장관은 누리호는 절반의 성공이라고 브리핑을 통해 설명하였습니다. 과연 누리호는 어떤 배경에서 어떤 기술이 담긴 있는지? 한국형 발사체 성공 비행과 더비 위성 궤도 안착 실패가 어떤 내용인지 자세히 알아보겠습니다.

목차
.누리호
.누리호 발사
.누리호 실패 원인
.누리호 2차 발사 일정
.누리호 관련주

 누리호 (KSLV-Ⅱ, Korea Space Launch Vechicle-Ⅱ)

누리호는 대한민국 최초의 저궤도 실용위성 발사용 로켓입니다. 누리호는 높이 47.2m, 직경 3.5m, 총중량 200톤, 추력(1단) 300톤, 수송능력 1.5톤급 실용위성 저궤도 (600~800km)투입 위성입니다.

한국형 발사체는 독자 기술로 개발하고 있는 우주발사체입니다. 보통 러시아 기술로 그동안 위성을 쏘아 올렸던 것과 달리 한국 기술로 우주발사체 1.5톤급 실용위성을 지구 상공 600~800km 저궤도에 투입할 수 있는 3단형 발사체입니다. 

• 누리호 개발 착수 : 2010년 3월
• 누리호 예산 : 1조 9,572억원
• 누리호 높이/직경/총중량 : 47.2m, 3.5m, 200톤
• 누리호 목표 : 1.5톤급 실용위성, 저궤도(600~800km)투입
• 1차 발사일 : 2021년 10월21일 오후5시
• 2차 발사일 : 2022년 5월21일 예정

한국항공우주연구원은 앞으로 우주시대가 열였을 때 그 자리를 선점할 수 있는 매우 중요한 기술이라고 설명합니다. 현재 대한민국인 이번 누리호를 통해 근본적인 발사체 기술을 확보하였다고 보시면 됩니다.

누리호 발사

누리호 1차 발사는 예정일 2021년 10월21일 오후 5시 나로우주센터에서 진행되었습니다. 사실 누리호는 오후 4시에 발사할 예정이었지만 오전 11시 점검을 통해 누리호 하부 밸브에 문제가 있어 오후 2시 발사 시간을 1시간 미뤘습니다. 누리호는 10월21일 오후 3시55분 연료 탱크 충전을 시작으로 4시5분 산화제 탱크까지 모두 충전을 마친뒤 오후 4시 24분 발사체 기립장치 철수가 완료되고 오후 5시 누리호 발사가 되었습니다. 누리호 발사 순서는 아래와 같습니다. 

누리호 발사체 사진 (출처:한국항공우주연구원)

세계 7대 항공우주 강국 도약

1. 오후 3시35분 연료 탱크 충전 완료
2. 오후 4시5분 산화제 탱크 충전 완료
3. 오후 4시24분 발사체 기립장치 철수 완료
4. 오후 4시50분~ 10분간 발사자동운용 PLO 가동
5. 오후 5시00분 누리호 발사
6. 오후 5시2분 고도 59km에서 1단 분리 (127초 지난 시점)
7. 오후 5시4분 누리호 위성모사체를 보호하는 덮개 페어링 분리, 동시에 2단 엔진 정지, 3단 엔지 점화
8. 오후 5시6분 누리호 비행고도 500km
9. 오후 5시8분 누리호 비행고도 600km 돌파
10. 오후 5시12분 누리호 3단 엔진 정지
11. 오후 5시15분 누리호 위성모사체(더미위성) 정상 분리 (3단 엔진 조기 연소 종료되어 위성마사체가 고도 700km 도달하였지만 7.5km/s의 속도에는 미치지 못하여 지구 저궤도 안착 실패

누리호 발사 관련 시간대별 내용을 정리하였습니다. 누리호 발사는 순조롭게 진행되었으나 마지막 단계인 위성모사체 즉, 더미 위성이 지구저궤도 안착에 실패하였습니다. 실패 사유는 현재 분석 중이고 아마도 고도 700km 도달하였을 때 7.5km/s의 속도에 미치지 못한 게 가장 큰 실패의 원인이라고 판단하고 있습니다.

누리호 실패 원인

누리호 실패 원인은 현재 규명 중에 있으며, 가장 큰 원인을 누리호 3단에 장착되어 있는 7톤급 액체 엔진이 처음 설계한 목표였던 521초 동안 연소가 되지 않고 475초에 조기 종료되면서 문제가 발생되었습니다. 우리가 생각할 때는 46초 차이라 별 차이 없을 거라 생각하지만 저 46초가 고도 700km 도달 후 7.5km/s의 속도를 내지 못해서 지구 저궤도에 안착하지 못한 이유입니다.

• 누리호 실패 원인 : 누리호 3단 엔진 연소 문제로 인해 고도 700km 도달하였으나 7.5km/s 속도에 미치지 못해 지구 저궤도 안착에 실패함

다행히 이번 누리호 발사를 통해 피치기동-1단분리-페어링분리-2단분리-3단점호-위성모사체분리까지 모든 과정을 성공하였습니다. 우주 발사체 기술은 미국, 러시아, 유럽, 일본, 중국, 인도만 보유하고 있었으나, 이번 누리호 발사 성공을 통해 대한민국도 자체 우주 발사체 기술을 확보한 상황이라고 이해하시면 됩니다.

누리호 2차 발사 일정

누리호 2차 발사는 2022년 5월19일로 정해졌습니다. 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 누리호와 동일한 성능의 발사체를 다시 연구개발과 제작을 통해 총 4회에 걸쳐 발사체 반복 발사 실험을 계획하고 있습니다. 누리호는 2022년, 2024년, 2026년, 2027년에 걸쳐 발사체를 쏘아 올릴 예정입니다.

• 누리호 2차 발사 : 2022년 5월19일
• 누리호 3차 발사 : 2024년
• 누리호 4차 발사 : 2026년
• 누리호 5차 발사 : 2027년

정보는 이번 누리호 발사 성과를 바탕으로 우주개발인 올드 스페이스가 아닌 민간이 이끄는 뉴 스페이스 시대가 온다고 보고 발사체 기술을 포함한 우주항공 관련 기술을 빠르게 개발하고 확보하기 위해 대학과 국내 기업에 많은 투자를 약속한 상태입니다. 

누리호 관련주

누리호 관련 대장주는 한화에어로스페이스는 발사 당일 49,300원 (+1,200, 2.49%▲) 상승하였습니다. 방산과 항공 우주 관련주는 누리호 발사 당일 1~2% 정도 상승했습니다. 전체 발사체 조립 책임을 담당한 한국항공우주 KAI는 33,150원 (+400, 1.22%) 대체적으로 상승하였지만 기대와 달리 잠잠한 하루를 보냈습니다. 증권업계 전문가들은 국내 항공우주 산업 기업들의 기술력이 세계적 수준이기 때문에 중장기적인 관점에서 관련 종목을 주시하는 걸 조언합니다.

누리호 관련주는 한화에어로스페이스(012450), 한국항공우주(047810)입니다.

지금까지 누리호 발사부터 실패 내용 그리고 누리호 2호 발사 일정까지 상세히 정리하였습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사드리며 앞으로 좋은 정보를 가주고 찾아뵙겠습니다.