[누리호 발사]박물관 뒤지던 韓 연구진, 10년 만에 해냈다(종합)

대한민국 우주발사체 개발 역사, 10대 결정적 장면

[이미지출처=연합뉴스]

[아시아경제 김봉수 기자] 우주발사체를 쏘아올리는 것은 쉬운 일이 아니다. 수십만개의 부품이 유기적으로 움직여 지구가 당기는 힘(중력)을 뿌리치기 위해 수백t의 힘을 내야 한다. 종전에는 전세계에서 6개국만 실제로 위성을 우주에 쏘아 올릴 수 있는 기술을 보유했다. 국가 안보와 직결돼 다른 국가에서 거액의 돈을 준다고 해도 기술 이전을 거부한다. 맨바닥에서 시작한 한국항공우주연구원(항우연)과 한화에어로스페이스 등 민ㆍ관 기술진들은 고전 서적이나 미국 워싱턴DC 항공우주박물관에 전시된 고물 로켓 엔진을 보며 스케치를 하는 등 어려움을 이겨냈다.

한국의 우주 발사체 개발은 1993년 6월4일 1단 과학로켓인 KSR-I 발사로 시작됐다. 1997년엔 개량형 KSR-II 발사, 2002년 국내 최초 액체 추진 로켓인 KSR-III 발사에 각각 성공했다. 1996년 5월 우주개발 중장기 기본계획 확정, 2007년 제1차 우주개발진흥기본계획 수립으로 우주발사체 개발의 제도적 기반도 만들어졌다. 2009년 준공한 나로우주센터도 중요했다. 전세계 13개국만 우주센터를 갖고 있다. 로켓 제작ㆍ실험ㆍ발사를 할 장소가 없어 해외를 전전하던 신세를 벗게 됐다. 2013년 1월 천신만고 끝에 성공한 나로호 발사는 우리 땅에서 처음으로 우주 발사체를 쏜 역사적 순간이었다. 비롯 1단부 엔진을 러시아로부터 수입하긴 했지만, 항우연은 30t급 액체 엔진을 자체 설계ㆍ제작하는 등 우주 발사체 기술 개발을 위한 모든 기술을 축적했다.

2010년 3월 마침내 누리호의 개발이 시작됐다. 기술 격차가 크고 개발인력도 적어 ‘턱도 없다’는 비아냥을 듣기도 했지만 1.5t급 실용위성을 저궤도에 발사할 수 있는 3단 우주 발사체 개발이 결정됐다. 가장 큰 기술적 난관은 로켓의 심장인 엔진 개발이었다. 한때 연소 불안정성 문제가 부각되면서 10여차례 설계를 변경하는 등 고난의 행군 끝에 초당 1t의 연료가 공급돼 엄청난 추력을 내는 터보펌프식 액체엔진을 개발했다. 추진제 탱크의 개발도 난관의 연속이었다. 2mm의 얇은 알루미늄 특수 합금 강판으로 최대 길이 10m, 직경 3.5m의 탱크를 만들기 위해 특수 용접 기술을 개발했다.

마침내 2018년 11월 75t 엔진 1기로 구성된 시험 발사체의 발사가 성공적으로 진행됐다. 한국이 세계 7번째 중형 액체 엔진 개발국이 된 순간이었다. 1단부에 적용된 클러스터링 기술도 고난이도였지만 극복됐다. 75t 액체 엔진 4기를 한 데 묶어 유기적으로 조율해 일정한 방향으로 추진력을 만들어내는 것은 쉽지 않았다. 당초 누리호 1차 발사가 지난 5월 예정됐다가 클러스터링 기술 개발 지연으로 10월로 연기되기도 했다. 지난 1월 클러스터링한 1단부 연소시험에 성공했고, 3월 최종 연소 시험을 마쳐 10월 발사가 가능해졌다. 이후 3단부 조립이 완료된 누리호는 지난 6월1일 처음으로 완성체가 된 모습을 선보였다. 그리고 이달 21일 마침내 한국 우주 개발 역사에 새로운 이정표를 남겼다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr