[단독] ‘엔진 수입 논란’ 달 착륙선, 한화가 구원투수 나섰다

한화에어로, 이원추진제 추력기 개발 내년 완료
정지궤도위성용으로 시작한 개발… “달 착륙선에도 활용”
스페이스X도 우주선에 사용하는 핵심 기술
하이드라진·사산화이질소 독성에 개발 난도 높아

예비타당성 조사 과정에서 핵심 기술을 수입하는 것으로 계획서를 제출해 논란이 제기된 한국 달 착륙선 사업에 한화가 구원투수로 나섰다. 착륙선의 엔진에 해당하는 핵심기술인 이원추진제 추력기를 한화에어로스페이스가 개발하기로 했다. 이원추진제 추력기가 국산화하면 달 착륙선 외에도 향후 다양한 인공위성과 탐사선의 이동 수단으로 활용될 전망이다.

30일 과학기술계에 따르면 한화에어로스페이스가 달 착륙선에 적용될 저장성 이원추진제 추력기를 개발한다. 한화에어로스페이스는 앞서 진행한 ‘스페이스 파이오니어’ 사업으로 정지궤도위성에 사용할 이원추진제 추력기를 개발해왔는데 달 착륙선에도 적용할 수 있다는 설명이다. 달 착륙선에 들어갈 엔진은 현재 개발 중인 것보다 더 높은 추력으로 개발될 예정이다.

그래픽=손민균

이원추진제 추력기는 연료와 산화제가 섞여 우주에서 추력을 내는 장치로 우주 탐사선에 사용된다. 달 착륙선에는 목표 지점에 연착륙하기 위해 이원추진제 추력기가 필요하다. 정부가 밝힌 2032년 달 착륙 목표를 달성하기 위해선 독자 기술로 이원추진제 추력기를 개발해야 하는 과정이 필수적이다.

과학기술정보통신부는 달 착륙선 사업 기획 과정에서 이원추진제 추력기를 해외에서 들여오려다 예비타당성 조사에서 탈락할 뻔해 비판을 받았다. 당시 사업 종합평가위원회는 핵심기술을 확보하기 위해 원안에서 해외도입 예정인 이원추진제 기술을 국산화하는 방안으로 변경할 것으로 제시했다.

달 착륙선에 실릴 이원추진제 추력기는 연료와 산화제로 하이드라진과 사산화이질소를 사용한다. 북한 발사체가 사용하는 ‘백두산 엔진’에 연료와 산화제로 들어가는 하이드라진과 사산화이질소는 상온에서도 액체상태로 있어 저장성과 효율성이 뛰어나다. 한국형발사체 누리호의 산화제인 액화 산소는 액체상태를 유지하기 위해 극저온 환경을 조성해야 하지만, 하이드라진과 사산화이질소는 상온에서도 액체인 덕에 별도의 장치가 필요 없다.

이원추진제 추력기 개발이 어려웠던 이유는 하이드라진과 사산화이질소가 맹독성 물질이기 때문이다. 조금이라도 노출되면 인체조직이 손상될 수 있고, 부식성도 높아 연료탱크에 오래 넣어둘 수 없다. 독성과 부식성 때문에 항우연 내부에서도 하이드라진과 사산화이질소를 사용하는 이원추진제 추력기 개발을 놓고 갑론을박이 있었던 것으로 전해졌다.

아직 우주선 이원추진제 추력기에 대체할만한 연료와 산화제는 마땅치 않다. 최대 7명의 우주인을 태울 수 있는 미국 우주 기업 스페이스X의 우주선 ‘크루 드래곤(Crew Dragon)’도 하이드라진과 사산화이질소를 사용한다. 우주에서 다른 연료를 사용하기엔 아직 기술력이 부족해 저장성이 좋은 연료를 사용할 수밖에 없는 상황이다.

한화에어로스페이스는 2021년 정부의 첨단 우주 부품 국산화 프로젝트인 ‘스페이스 파이오니어’ 사업으로 저장성 이원추진제 추력기 개발을 시작했다. 애초 사업 목적은 정지궤도위성의 궤도와 자세를 안정적으로 유지하기 위한 것이었다. 한화가 개발하는 이원추진제 추력기는 내년이면 개발이 완료될 것으로 보인다.

한화에어로스페이스 관계자는 “사업 목표 자체는 이원추진제 추력기를 개발해 차세대 위성에 싣는 것이었지만, 달 착륙선에도 충분히 활용할 수 있는 것으로 알고 있다”며 “이원추진제 추력기는 내년 말을 개발 완료 시점으로 보고 있다”고 말했다.

한 과학기술계 관계자는 “스페이스 파이오니어 사업으로 이원추진제 기술을 개발하고 있는 만큼, 의지만 있다면 달 착륙선을 위한 엔진도 국내 개발이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.

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