[누리호 발사 '미완의 성공'] 3단 엔진 연소 1분 넘게 조기종료.. 마지막 궤도진입 실패

모든 비행과정은 완벽하게 성공
조기 종료 발생원인 아직 미파악
발사체 기술 90% 이상 확보 평가

21일 처음 우주비행에 나선 한국형발사체 '누리호'가 목표로 한 궤도 안착에 실패했다. 3단 엔진 연소가 당초 보다 1분 넘게 조기에 종료돼 추력이 떨어지면서, 위성모사체를 목표 궤도에 진입시키지 못했다. 현재로서는 3단 엔진 연소의 조기 종료 원인이 왜 발생했는지에 대해 파악하지 못하고 있다. 과기정통부와 한국항공우주연구원은 데이터 분석을 통해 원인을 규명하겠다는 입장이다.

누리호 발사 실패로 우리나라는 우리 손으로 만든 발사체를, 우리 발사장에서, 우리가 만든 인공위성을 자력으로 우주로 보낼 수 있는 독자적인 우주 수송능력을 확보하는 데도 실패했다. 누리호의 모든 비행 과정은 완벽하게 이뤄졌지만, 마지막 고비를 넘지 못해 아쉽게도 완벽한 성공을 이뤄내지 못했다.

이날 나로우주센터에서 발사된 나로호는 두 차례의 엔진 점화와 분리, 페어링, 위성모사체 분리 등 모든 비행 과정이 정해진 대로 순조롭게 이뤄지면서 성공 가능성이 높게 점쳐졌다. 누리호 발사의 전 과정이 완벽했기 때문에 정부의 공식적인 발표가 있기 전까지 나로우주센터 연구진들과 국민들은 누리호 발사 성공에 의심의 여지가 없었다. 발사통제동에서 누리호의 위치정보, 비행궤적, 동작 상태 등을 추적하고 있던 지상국 연구자까지 서로 악수를 나누며 발사 성공의 기대감을 키웠다.

이후 정부의 공식 발표 시간인 오후 6시가 지나자 누리호 참관을 위해 나로우주센터를 방문한 문재인 대통령이 이례적으로 모습을 드러냈고, 대국민 메시지를 통해 "아쉽게도 목표에 완벽하게 이르진 못했지만, 첫 번째 발사로 매우 훌륭한 성과를 거뒀다"고 사실상 '발사 실패'를 인정했다.

문 대통령은 "더미 위성을 궤도에 안착시키는 것이 미완의 과제로 남게 됐다"면서 "발사체를 고도 700㎞까지 올려 보낸 것만으로도 대단한 일이며, 우주에 가까이 다가간 것"이라고 의미를 강조했다.

누리호는 1.5톤 이상의 실용급 인공위성을 지구 저궤도(600∼800㎞)에 보낼 수 있는 우주발사체로, 2010년 3월 개발을 시작해 올해까지 장장 12년에 걸쳐 총 사업비 1조9572억원이 투입된 대형 과학 프로젝트다. 총 길이 47.2m, 지름 3.5m, 무게 200톤에 달하는 중형 발사체로, 75톤 액체엔진 4기가 마치 한 개의 엔진으로 작동하는 1단, 75톤 액체엔진 1기의 2단, 7톤 액체엔진 1기의 3단 등으로 총 300톤급 추력을 자랑한다.

특히 '누리호의 심장'으로 불리는 75톤 액체엔진 4기를 묶는 클러스터링 기술은 기술적 난이도가 높은 영역으로, 숱한 설계 변경과 반복 시험을 통해 기술을 확보했다. 지금까지 총 184회의 연소시험, 누적 연소시간 1만8290초의 테스트를 거쳤고, 가장 큰 난관였던 '연소불안전' 현상도 해결하는 등 상당한 기술적 성과를 거둔 것으로 평가받고 있다.

조광래 전 항우연 원장은 "3단 엔진 연소가 1분 이상 짧아 로켓 추력이 일찍 끊겨 위성을 목표 궤도에 진입시키는 데 실패한 것 같다"면서 "그럼에도 누리호는 정해진 발사 시퀀스대로 비행했기 때문에 발사체 기술은 90% 이상 확보한 것으로 판단되는 데, 이는 큰 성과"라고 평가했다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr