[누리호 발사] 첫 자립 발사체 성공 확률 27.2%..전 세계 11개국 중 3곳뿐

미국의 첫 우주발사체 '뱅가드'는 1957년 12월 첫 발사에서 2초 만에 폭발했다. 연료탱크압력이 낮아 점화 시 압력이 급증하면서 폭발한 것이 원인으로 파악됐다. NASA 제공

21일 발사한 한국형 발사체 '누리호(KSLV-Ⅱ)’가 3단 로켓 엔진 성능이 제기능을 발휘하지 못하면서 위성 모사체를 목표궤도에 투입시키지 못했다. 하지만 발사체 발사 후 공중에서 이뤄진  2단과 3단 엔진 점화와 단 분리, 페어링 분리, 위성 분리까지는 예정대로 해냈다는 경험이 향후 성공률을 높이는 노하우가 될 전망이다.

자력으로 개발한 첫 우주발사체를 발사 성공시키는 일은 쉽지 않다. 지금까지 11개국 중 옛소련과 프랑스, 이스라엘 등 3곳만이 첫 발사에 성공했다. 약 27.2%의 성공률이다. 현재 우주강국으로 꼽히는 미국과 러시아, 중국, 일본 등도 여러 번 로켓 발사에 실패했다.

우주발사체 역사상 가장 먼저 실패를 경험한 나라는 미국이다. 미국이 1957년 12월 6일 쏴 올린 ‘뱅가드’는 발사 2초 만에 1.5m도 솟구치지 못하고 폭발하는 장면이 전 세계에 생중계됐다. 연료탱크압력이 낮아 점화 시 압력이 급증하면서 폭발한 것으로 파악됐다.

일본은 1966년부터 첫 우주발사체 '람다 4S'를 발사했는데 1969년까지 네 번 실패하고 1970년 다섯 번째에 성공을 이뤄냈다. 첫 번째 발사에서는 4단 부 자세제어에 실패하고 두 번째와 세 번째 발사에서는 위성이 실린 4단 부 점화에 실패했다. 네 번째 발사에서는 4단의 제어시스템이 오작동했다.

중국은 중거리 탄도미사일을 개량한 우주발사체 '창정 1호'를 1969년 쏴 올렸으나 2단 분리가 되지 않아 발사 후 69초 만에 추락했다. 다행히 이듬해 4월 성공했다. 중국은 창정 1호를 총 네 차례 쐈는데 그중 두 번을 실패했다. 인도의 첫 우주발사체 'SLV-3'는 1979년 첫 발사에서 발사체의 자세제어에 실패해 궤도에 진입하지 못했다. 이후 1980년 두 번째 발사에 성공했다. 이 외에도 1997년 브라질의 'VLS', 2008년 이란의 '샤퍼' 등 자체 개발된 우주발사체가 첫 번째 발사에서 실패했다.

우주항공 기술이 발전하면서 발사체 성공률도 높아졌다. 1950년대 발사체 발사 실패율은 미국 66.1%, 러시아 36.9%였으나 1970년대부터 10% 이하로 낮아져 2000년대 이후 5% 안팎 수준이다. 유럽도 1960년대 40%였지만 2000년대 이후 3%에 머물고 있다. 1960년대만 해도 실패율 100%였던 일본도 2000년대 이후 약 22%로 낮아졌다. 현재 우주강국으로 꼽히는 국가 대부분이 초기 발사 성공률이 60%를 넘지 못했으며, 안정적인 성공률을 얻기까지 약 10년이 걸렸다.

자력으로 개발한 첫 우주발사체를 발사 성공시키는 일은 쉽지 않다. 지금까지 11개국 중 옛소련과 프랑스, 이스라엘 등 3곳만이 첫 발사에 성공했다. 약 27.2%의 확률이다. 한국항공우주연구원 제공

[이정아 기자 zzunga@donga.com]