달까지 가기엔 벅찬 누리호.. 美발사체에 다누리 싣는 까닭

다누리를 싣고 발사할 예정인 미국 스페이스X의 '팰컨9' 발사체 스페이스X 트위터 제공

대한민국 최초 달 궤도선 '다누리'는 왜 미국 발사체에 실려 발사될까?

오는 5일(한국시간) 오전 8시 8분 미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군기지에서 발사될 예정인 달 궤도선 '다누리'가 우리나라 독자 우주발사체 '누리호'가 아닌 미국 스페이스X의 '팰컨9(사진)' 발사체에 실려 우주로 향하는 이유에 대해 궁금증이 커지고 있다.

결론은 다누리가 지구를 벗어나 달까지 가려면 누리호보다 더 강력한 발사체가 필요하기 때문이다.

누리호는 1.5톤급 이상의 중형 인공위성을 지구 저궤도(600∼800㎞)에 보내기 위해 개발된 중대형 발사체다. 이에 반해 팰컨9은 위성이나 달 궤도선 등 우주 수송물을 지구를 지나 달까지 멀리 보낼 수 있는 능력을 갖췄다. 중량 549톤, 총 길이 70m의 2단 발사체로, 2만2800㎏(지구 저궤도), 8300㎏(지구 정지궤도), 4020㎏(화성 전이궤도)의 발사 능력을 자랑한다.

특히 가장 큰 힘을 내는 1단 액체엔진 추력은 775톤(발사체를 밀어 올리는 능력)으로, 누리호 1단 액체엔진 추력 300톤의 2배가 넘는다. 더 강력한 힘으로 위성이나 탐사선을 더 먼 우주까지 보낼 수 있다.

누리호는 초속 7.5㎞로 위성 같은 물체를 지구 저궤도에 올려 보낼 수 있지만 이 정도로는 달까지 가기에 무리가 있다. 초속 11.2㎞로 속도를 높여야 우주 탑재물을 지구 궤도를 완전히 벗어나 달, 화성 등 심우주로 보낼 수 있다. 팰컨9은 1단 엔진의 높은 출력과 빠른 궤도 진입 속도 등을 갖춰 이 같은 고난도 임무를 수행할 수 있다. 이처럼 외국 발사체로 대한민국 첫 달 궤도선 '다누리'를 발사한다고 실망하기엔 이르다.

정부는 달 궤도선에 이어 2031년 발사할 예정인 달 착륙선 발사에 누리호 후속 발사체를 활용할 계획이다. 이를 위해 누리호 성능을 한 단계 업그레이드하는 '차세대 발사체 개발사업'을 추진하고 있다. 달 착륙선은 누리호 차기 모델을 통해 쏘아 올려진다.

정부는 차세대 발사체 개발사업 추진을 위한 예비타당성조사를 지난 5월부터 진행하고 있다. 예타 최종 결과는 연말쯤 나올 것으로 예상된다. 차세대 발사체 개발사업이 시작돼 2030년 누리호보다 더 강력한 한국형 발사체가 개발되면 대한민국 최초 달 착륙선은 우리의 발사체에 실려 달로 향하게 된다.

케이프커내버럴(미국)=이준기기자