누리호 후속 '차세대 발사체'…10년간 2조 규모 '예타 통과'

과기정통부 2031년 한국 최초의 '달 착륙선' 자력 발사 목표…美 스페이스X 재사용 로켓처럼 '다단연소사이클 엔진' 도입

한국형발사체 누리호(KSLV-II)와 차세대 발사체(KSLV-III) 재원 비교. / 사진=과학기술정보통신부

정부가 29일 누리호(KSLV-II)를 이을 '차세대 발사체'(KSLV-III) 개발 사업이 예비타당성 조사를 통과했다고 밝혔다. 총사업비 2조132억4000만원 규모로, 개발기간은 내년부터 2032년까지 총 10년이다. 차세대 발사체를 이용해 2031년 한국 최초의 '달 착륙선'이 발사될 예정이다.

과학기술정보통신부는 29일 주영창 과학기술혁신본부장이 주재한 국가연구개발사업평가 총괄위원회에서 이같이 결정했다.

차세대 발사체는 향후 대형 인공위성 발사와 우주탐사에 활용한다. 누리호 대비 성능을 대폭 향상한다. 이를 위해 1단은 100톤급 '다단연소사이클' 방식 액체엔진 5기를 클러스터링(묶음)하고, 2단은 10톤급 다단연소사이클 방식 액체엔진 2기로 구성한다.

다단연소사이클 엔진은 미국 스페이스X의 재사용 로켓 구현에 핵심적인 기술이다. 연료·산화제를 공급·연소시키고 버려졌던 가스를 연소기로 보내 다시 한번 태워 추력을 내는 역할이다. 정부는 차세대 발사체가 향후 재사용 발사체로의 개량이 용이하도록 엔진에는 재점화, 추력 조절 기술을 적용한다.

차세대 발사체 발사 계획. / 사진=과학기술정보통신부

차세대 발사체 개발 과정에서 관련 기술이 민간기업으로 이전된다. 그동안 한국항공우주연구원 주도로 개발했던 나로호·누리호와 달리 차세대 발사체는 사업 착수부터 체계종합기업을 선정해 공동 설계에 돌입할 계획이다. 기업이 설계·제작·조립·시험·발사 등 전 과정에 참여하며 독자적인 발사체 개발 능력을 확보할 수 있도록 지원할 예정이다.

차세대 발사체는 개발 기간 동안 총 3회 발사 예정으로, 2030년 달궤도 투입성능검증위성을 발사한다. 이후 발사체 성능을 확인하고 2031년에는 달 착륙선 예비모델을 발사해 우리나라 최초 달착륙 임무를 맡는다. 개발 기간의 마지막 해인 2032년에는 달착륙선 최종 모델을 쏘아 올린다.

누리호는 지구 저궤도(LEO, 160~1000㎞)에 인공위성(약 1.9톤 이하)을 투입할 수 있다. 반면 차세대 발사체는 누리호로 발사가 어려운 대형 위성 투입과 달, 화성 탐사선 발사 등 우주탐사에 활용될 수 있을 전망이다.

권현준 과기정통부 거대공공연구정책관은 "독자적인 발사체 기술 없인 세계 우주개발 각축전에서 살아남을 수 없다"며 "우리가 누리호를 개발하며 확보한 발사체 기술을 끊임없이 발전시켜 나가고 대한민국이 명실상부 우주강국으로 자리 잡도록 노력하겠다"고 강조했다.

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김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr

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