누리호, 75톤 엔진 4기 묶는 '클러스터링' 첫 연소시험 '성공'

항우연, 나로우주센터서 30초 동안 정상 작동 확인
2월엔 100초, 3월엔 127초로 늘려 연소시험 최종 검증

28일 오후 전남 고흥 나로우주센터에서 75톤급 액체엔진 4기를 묶는 클러스터링 연소시험이 30초 동안 성공적으로 진행됐다. 항우연 제공

한국형발사체 '누리호' 개발의 최대 난제였던 1단부 '75톤 엔진 클러스터링'에 대한 첫 연소시험이 성공적으로 끝났다.

한국항공우주연구원은 28일 오후 전남 고흥 나로우주센터에서 진행된 누리호 1단부에 해당하는 75톤 엔진 4기를 묶은 클러스터링 연소시험이 30초 동안 무사히 이뤄졌다고 밝혔다.

엔진 4기를 클러스터링한 상태에서 연소시험을 한 것은 이번이 처음이다.

이날 시험은 누리호 1단 인증모델(QM)을 이용해 실제 발사 때와 똑같은 자동 발사소프트웨어 명령에 따라 1단 추진제 탱크에서 연료와 산화제가 정상적으로 공급돼 30초 동안 연소가 진행됐다.

그동안 항우연은 75톤 액체엔진 연소시험을 지난 1월을 기준으로 모두 174회에 걸쳐 총 1만7290초의 누적 연소시간을 기록했었다.

누리호 1단은 75톤 액체엔진 4기를 사용해 총 300톤의 추력을 낸다. 4개의 엔진이 마치 1기의 엔진처럼 성능을 균일하게 내야 하고, 이를 제대로 통제해야 연소시험에서 성공할 수 있다.

만약 4기의 엔진 중 1기라도 연소에 문제가 생기면 원하는 추력을 내지 못해 발사에 실패하게 된다.

클러스터링 엔진 연소시험은 각각의 엔진에 공급되는 연료와 산화제를 똑같은 요구 조건에서 정상적으로 공급해야 하고, 엔진의 주요 구성품인 터보펌프를 비롯해 배관, 연소기 등이 높은 신뢰성을 확보하고 있어야 한다. 뿐만 아니라, 4기의 엔진이 동시에 점화돼 화염을 내뿜을 때 서로 간섭이나 영향을 받지 않도록 엔진의 수평과 균형을 유지해야 한다.

항우연은 연소시험을 통해 추진제 탱크부터 엔진시스템까지 모든 시스템이 정상 작동하고, 위험성은 없는지를 확인했다.

항우연 관계자는 "1차 연소시험을 성공적으로 마침에 따라 2월에는 100초로 연소시험을 늘려 엔진의 내구성을 테스트하고, 3월에는 1단 추진제를 127초 동안 모두 소진하는 연소시험을 진행할 계획"이라고 말했다.

한편 누리호는 오는 10월 위성 모사체를 실고 1차 발사 예정이며, 내년 5월에는 무게 200㎏의 성능검증위성을 장착해 우주로 발사된다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr