▲동아일보

지난해 11월 27일 오전 1시 13분, 전남 고흥 나로우주센터에서 한국형발사체 누리호가 네 번째 발사에 성공했어요. 우리나라가 꾸준히, 안정적으로 인공위성 등을 우주에 보낼 수 있음을 증명한 순간이에요. 누리호의 지난날과 성공 과정을 정리해 봤습니다.

▲HD현대중공업

4차 발사 준비를 마친 누리호.

▲한국항공우주연구원

지난해 11월 27일 누리호가 발사되던 순간의 모습.

2배 무거운 손님들도 거뜬히 옮긴다

누리호는 설계부터 발사까지 모든 과정을 우리나라의 기술로 이끈 우주발사체(로켓)입니다. 우리나라 최초의 우주발사체는 2013년 발사한 나로호예요. 나로호는 러시아와 공동으로 설계하고 제작했어요. 2009~2013년 전남 고흥 나로우주센터에서 1, 2차 발사에 실패한 뒤 3차 발사에 성공했죠.

나로호 개발과 발사를 경험하면서, 우리나라의 발사체 기술은 크게 발전했어요. 2018년, 한국항공우주연구원은 순수 우리 기술로 개발한 누리호의 시험발사체를 나로우주센터에서 무사히 발사했어요. 시험발사는 엔진이 제대로 작동하는지 확인하는 과정이에요. 이후 2021년, 마침내 누리호의 첫 번째 발사가 진행됐어요. 땅에서 700km 떨어진 우주 공간까지 날아가는 데는 성공했지만, 연료를 태울 재료가 조금 새는 바람에 엔진이 예상보다 빨리 꺼졌어요. 이 때문에 목표한 속도를 내지 못해서 누리호 안에 실린 1.5t(톤) 무게의 모형 위성을 궤도에 안착시키는 데는 실패했죠.

2022년 진행된 2차 발사는 완벽하게 성공했어요. 모형 위성과 우주 기술 부품의 성능을 시험하는 성능검증위성을 목표 지점에 무사히 안착시켰죠. 2차 발사 성공으로 우리나라는 무게 1.5t 이상의 물건들을 발사체에 실어 우주로 보낼 수 있는 능력을 공식적으로 인정받았어요.

2023년, 누리호는 3차 발사에도 성공해 8기●의 인공위성을 우주로 보냈어요. 이번 4차 발사에서는 3차 발사보다 약 2배 더 무거운 탑재체, 총 13기의 인공위성을 보냈죠. 누리호는 앞으로도 계속 발사될 예정이에요. 2026년 5차 발사, 2027년 6차 발사가 확정됐고, 2028년에도 발사하기 위해 준비하고 있답니다.

누리호 왜 중요할까?

그런데 누리호를 발사하는 일이 왜 중요할까요? 누리호에 실린 인공위성들은 어떤 일을 할지, 누리호는 앞으로 몇 번 더 발사될 예정인지, 궁금했던 이야기들을 더 자세히 살펴봐요!

▲한국항공우주연구원

지구와 우주 감시하고 약도 만든다

누리호 4차 발사로 우주에 간 인공위성은 1기의 중형 위성과 12기의 큐브위성이에요. 큐브위성은 가로, 세로, 높이가 1m 안팎으로 비교적 작은 편이에요. 제작 비용이 적고, 다양한 목적으로 활용하기 좋아서 여러 기업과 기관이 자신들의 기술을 실험하는 데 큐브위성을 쓰죠.

4차 발사의 주 위성은 차세대중형위성 3호예요. 지름 약 2m, 높이 1.8m, 무게 516kg으로, 우주 환경을 정밀하게 관측하고 미세한 중력 실험을 수행해요. 몸체에 들어간 고성능 카메라를 통해 지구 오로라를 높은 해상도로 촬영하고, 상태를 분석해서 지구 대기로 들어오는 우주 에너지의 양 등 정보를 수집하죠. 4차 발사를 새벽에 진행한 이유도 오로라를 더 잘 관측하기 위해서였어요.

12기의 큐브위성들도 저마다 중요한 임무를 맡았어요. 환경, 제조, 비행 등 여러 기술을 시험하죠. 한국전자통신연구원의 ‘에트리샛’은 해양 환경을 조사해 해양기후를 예측하고, 스페이스린텍의 ‘BEE-1000’은 우주 환경에서 암 치료제 성분의 단백질을 결정으로 만드는 연구를 해요. 또 서울대학교의 ‘스누글라이트 3호’는 추진력을 내는 장치가 아닌 우주의 몹시 미세한 공기를 이용해 속도를 조절해 볼 예정이랍니다.

▲HD현대중공업

지난해 12월 11일 차중 3호가 촬영한 스페인 동남부 지역 사진.

▲한국항공우주연구원

인공위성이 실리는 누리호 3단 부분에 덮개를 씌우는 모습.

기업이 총괄한 첫 발사, 매년 도전

4차 발사된 누리호는 이전과 달리 민간 기업인 한화에어로스페이스가 총괄 제작했어요. 한화에어로스페이스는 항공기 엔진과 대포 등을 주로 제조하는 기업이에요. 한화에어로스페이스를 중심으로 정부와 여러 기관, 기업이 협력했죠.

민간 기업이 중심이 된 이유는 앞으로도 누리호를 반복해서 발사하기 위해서예요. 3차 발사까지는 우리나라만의 기술을 입증하는 데 주목했다면, 4차 발사부터는 누리호가 우리나라의 경제에도 이득이 될지 고려했어요. 기업은 의사 결정을 정부보다 비교적 간단하게 하고, 부품을 만드는 데 드는 비용과 복잡한 제조 과정 등을 효율적으로 관리해서 총 발사 비용을 줄일 수 있어요. 누리호가 꾸준히, 안전하게 발사되는 모습을 보이면, 전 세계 곳곳에서 비용을 지불하고 자신들의 인공위성도 누리호에 실어달라고 요청할 수 있어요.

정부는 앞으로 확정된 5차, 6차 발사뿐만 아니라, 2028년 이후로도 매년 1회씩은 누리호를 발사하려고 준비 중이에요. 또 발사 비용을 줄이기 위해 발사체를 재사용하는 기술도 연구 중이에요. 우주항공청은 “누리호 다음 모델인 차세대발사체는 재사용할 수 있도록 개발해 발사 비용을 현재의 10% 수준으로 낮추겠다”고 밝혔습니다.

▲한국전자통신연구원

누리호 4차 발사를 통해 우주로 간 인공위성들. ➊ 차세대중형위성 3호 ➋ 에트리샛 ➌ BEE-1000

▲한국항공우주연구원

누리호에서 인공위성이 빠져나가는 장면을 나타낸 가상 그림.

용어 설명

●기: 기계나 장비의 개수를 세는 단위.