"누리호 발사 한 발짝 앞으로"..항우연, 1단부 종합연소시험 진행

"실제 발사 때와 같은 명령으로 연소 통제되는지 확인"

한국항공우주연구원은 나로우주센터에서 누리호 1단 인증모델(QM) 추진기관 종합연소시험을 진행했다고 28일 밝혔다.(항우연 제공) 2021.1.28/뉴스1

(서울=뉴스1) 조소영 기자 = 한국항공우주연구원은 28일 나로우주센터에서 누리호 1단 인증모델(QM) 추진기관 종합연소시험을 진행했다고 밝혔다. 이로써 우리 정부는 오는 10월로 예정한 누리호 발사 계획에 한 발짝 더 다가가게 됐다.

종합연소시험은 당초 지난해 11월 진행될 예정이었으나 1단부 조립과정에서 인증모델 부품에 문제가 발생해 그 시기가 올해로 미뤄졌다. 이에 따라 2021년 2월과 10월에 발사될 예정이었던 누리호 발사 계획도 2021년 10월, 2022년 5월로 연기됐다.

종합연소시험은 발사체가 땅을 떠나 하늘로 발사되지는 않지만 엔진을 실제로 점화 시켜 설계대로 작동하는지 살펴보기 위해 이뤄지는 절차다.

항우연은 "실제 발사 때와 똑같은 자동 발사소프트웨어 명령에 따라 정상적으로 연소가 진행되고 통제되는지를 확인하는 추진기관 종합연소시험으로 30초간 진행됐다"며 "그동안 75톤급 액체엔진에 대한 연소시험은 올 1월을 기준으로 모두 174회에 걸쳐 1만7290초의 누적 연소시간을 기록했으나, 엔진 4기를 클러스터링한 상태에서 연소시험을 한 것은 이번이 처음"이라고 설명했다.

누리호 1단에는 75톤급 액체엔진 4기가 사용돼 총 300톤의 추력을 내도록 돼 있다. 엔진 클러스터링은 1단에 사용되는 4기의 엔진이 마치 1기의 엔진이 작동하듯이 성능을 내야 하고 통제돼야 한다.

4기의 엔진 중 1기라도 연소에 문제가 있어 원하는 추력을 내지 못하면 발사 실패로 이어질 수 있다.

이와 관련해 항우연은 "각각의 엔진에 공급되는 연료와 산화제를 똑같은 요구 조건에서 정상적으로 공급하는 것은 매우 어려운 일"이라고 설명했다.

이에 따라 엔진의 주요 구성품인 터보펌프를 비롯해 배관, 연소기 등 각종 구성품은 높은 신뢰성이 요구된다고 덧붙였다.

아울러 4기의 엔진이 동시에 점화돼 화염을 내뿜을 때 서로 간섭이나 영향이 발생하지 않도록 엔진의 수평을 유지하는 것도 매우 중요하다. 결국 4기의 엔진이 하나의 엔진처럼 작동할 수 있도록 설계하는 것이 엔진 클러스터링의 핵심이라고 할 수 있다.

항우연은 "이번 연소시험으로 추진제 탱크에서부터 엔진 시스템까지 모든 시스템이 정상적으로 작동하는지와 위험성은 없는지를 확인했다"며 "2월에는 100초 연소시험을 통해 엔진의 내구성을 테스트하고 3월에는 1단 추진제를 모두 소진하는(약 127초) 연소시험을 진행할 계획"이라고 밝혔다.

누리호는 오는 10월 위성모사체를 싣고 1차 발사될 예정이며 내년 5월에는 무게 200㎏의 성능 검증위성을 싣고 발사될 계획이다.

cho11757@news1.kr