누리호 '3단 엔진 조기 연소' 원인 규명 착수

과기정통부·항공우주연구원
오늘부터 데이터 분석 시작
밸브·탱크 오류 등에 무게
엔진 결함땐 내년 발사 차질

지난 21일 전남 고흥 나로우주센터에서 발사된 '누리호' 모습. 3단부 엔진 연소시간이 당초보다 46초 짧아 위성 모사체를 궤도에 진입시키는데 실패했다. 항우연 제공

한국형발사체 '누리호'가 첫 발사에서 위성 모사체(더미)를 목표 궤도에 진입시키지 못한 원인을 규명하기 위해 정부 당국의 조사가 본격화된다. 현재로선 3단부 엔진에 큰 문제가 있기 보다는 밸브나 탱크, 엔진 종료 명령 프로그램 오류 등에 무게중심을 두고 있다. 만약 3단 엔진 자체 결함이 원인으로 밝혀질 경우, 엔진 설계부터 다시 착수해야 하는 만큼, 내년 5월 예정된 2차 발사 일정에도 차질을 빚을수도 있다는 지적이다.

24일 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원에 따르면, 누리호 연구진은 25일부터 누리호 1차 발사에서 발생한 '3단부 엔진 연소시간 부족' 원인을 찾기 위한 데이터 분석에 들어간다.

앞서 지난 21일 나로우주센터에서 발사된 누리호는 3단부 엔진 연소 시간이 당초 521초보다 46초 모자란 475초에 그쳐 위성 모사체를 목표 궤도에 진입시키지 못했다. 누리호는 목표 고도인 700㎞에 도달했지만, 궤도 진입을 위한 속도 초속 7.5㎞에 못 미쳐 결국 호주 인근 해상에 떨어진 것으로 추정된다.

연구진은 이를 위해 나로우주센터와 제주, 팔라우 추적소에 설치된 추적 레이더와 텔레메트리(원격자료수신장비) 등의 비행 데이터에 대한 분석 작업을 수행할 계획이다. 특히 3단 엔진 연소 등 누리호 비행 후반부의 추적 임무를 맡고 있는 팔라우 추적소의 텔레메트리 데이터가 원인 규명의 결정적 단서가 될 전망이다. 텔레메트리는 발사체의 비행궤적, 동작 상태 등을 확인하는 장비로, 무선주파수를 이용해 위성망, 해저광케이블망을 통해 지상국에 송신된다.

관계 당국은 비행 계측 데이터 분석을 통해 3단부에 실린 7톤 액체엔진의 연소 시간이 예정보다 짧았던 구체적인 원인을 찾고, 이에 맞춰 누리호 발사조사위원회의 규모와 구성을 확정짓는다는 방침이다. 현재로선 데이터 분석까지 1주일 가량이 걸릴 것으로 보인다.

현재로서는 3단부 엔진 조기 연소 원인과 관련, 3단 엔진 자체에 문제가 있었을 것이라는 예상과 3단부 밸브 오작동, 탱크 가압 시스템 이상, 엔진 종료 명령 프로그램 오류 등 엔진을 제외한 다른 곳의 결함 때문일 것이라는 의견이 분분한 상황이다.

이상률 항우연 원장은 누리호 발사 직후 가진 브리핑에서 3단 엔진 조기 연소의 추정 원인에 대해 "엔진이 아닌 다른 원인으로 추정한다"고 말했다. 고정환 항우연 한국형발사체개발본부장은 "탱크 내부 압력 부족 등의 원인이 있을 수 있는 데, 자세한 원인은 원격 계측된 데이터 분석을 통해 파악해야 한다"고 말했다.

과기정통부는 누리호 비행 계측 데이터 분석이 마무리는 대로 신속히 누리호 발사조사위원회를 꾸릴 것으로 알려졌다. 위원회는 항우연 연구진을 주축으로, 외부 전문가들이 참여하는 등 대략 10명 가량으로 구성될 것으로 예상된다. 만약 조사위원회의 구체적인 원인 규명이 늦어지게 되면, 위성 모사체가 아닌 성능검증 위성과 위성 모사체를 실고 발사 예정인 내년 5월 2차 발사 일정에도 영향을 미칠 수 있다. 한편 지난 2009년 나로호 1차 발사 때 페어링(위성 덮개)이 제대로 분리되지 않아 실패했을 때, 이에 대한 원인을 밝히는 데 6개월 이상이 걸려 2차 발사 일정이 지연되기도 했다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr