한화가 만든 누리호, 탑재 무게 2배 늘었다… 민간 주도 발사 2달 앞으로

16일 항우연-한화에어로 리허설 현장 공개
4호기, 상단부 설계와 위성분리 체계 개선
하이드라진 연료 국내 첫 사용, 설비 구축
후속 발사 미정... 업계 "생존 걱정할 처지"

16일 전남 고흥군 나로우주센터에서 진행된 최종 리허설 중 누리호 4호기가 기립하고 있다. 우주항공청 제공

"발사대라고 하면 철골 구조물만 생각하기 쉽지만, 여러분들이 딛고 있는 땅 전체가 발사대입니다."

16일 전남 고흥군 나로우주센터. 해발 고도 100m 지점, 한국형 우주발사체 누리호 4호기가 하늘을 향해 우뚝 솟아 있었다. 눈에 띄는 건 아파트 16층 높이의 발사체와 이를 떠받치는 철골 구조물이었지만, '진짜 발사대'는 따로 있었다. 연료와 산화제 등을 공급하는 핵심 시스템이 땅속에서 작동하고 있었다.

발사체가 '아기'라면 땅속 시스템은 '엄마'다. 기체 내부의 온도, 압력, 유량을 정밀하게 맞춰 필요한 물질을 넣어준다. 모든 공정은 컴퓨터 제어로 작동하며 발사 50분 전 연료 공급을 마친 뒤 엄빌리컬(탯줄) 타워가 분리된다. 이후에는 발사체 주변 구조물이 모두 수평으로 눕고, 이륙을 방해하지 않게 대기한다.

이날 우주항공청과 한국항공우주연구원(항우연), 한화에어로스페이스는 11월 누리호 4차 발사를 앞두고 최종 리허설에 착수했다. 실제 발사에 사용하는 극저온 산화제를 주입한 뒤 발사 직전 단계까지 모든 절차를 점검하는 것이다. 박종찬 항우연 한국형발사체고도화사업단장은 "3차 발사 이후 2년 반 넘는 공백기가 있었기에 리허설로 성능을 검증하기로 했다"고 설명했다. 리허설 둘째날인 17일 헬륨 공급라인에 누설이 생겼으나, 우주청은 "이런 통상적인 문제를 점검하는 게 리허설이며, 발사체엔 이상이 없다"고 전했다.

4차 발사는 한국 우주산업이 '뉴 스페이스' 시대로 본격 진입하는 시험대란 점에서 특히 중요성이 크다. 한화에어로는 4호기 제작 전 과정을 주관했고, 리허설도 항우연과 공동 진행한다. 현장에서 만난 김지남 한화에어로 우주사업부 체계종합2팀 선임연구원은 "뉴 스페이스 시대를 선도할 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다.

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성공하면 위성 여러 기 안정적 수송

16일 전남 고흥군 나로우주센터에서 박종찬 한국항공우주연구원 한국형발사체고도화사업단장이 누리호 4차 발사 최종 리허설에 대해 설명하고 있다. 우주항공청 제공

누리호 4호기의 전체 구조는 1~3호기와 같지만, 상단부 설계와 위성 분리 시스템이 개선됐다. 직전 3차 발사 땐 소형위성 1기와 큐브위성 7기를 실어 위성부 중량이 약 500㎏였는데, 이번엔 580㎏급 위성(차세대 중형위성 3호)과 큐브위성 12기를 합쳐 약 1,040㎏를 탑재한다. 이에 따라 위성을 고정하는 다중 어댑터가 새로 개발됐고, 분리 과정에서 생기는 충격과 진동을 흡수하는 완충 장치가 보강됐다. 큐브위성을 2기씩 대칭 분리하는 정밀 제어도 도입돼, 이번 발사가 성공하면 누리호로 위성 여러 기를 안정적으로 궤도에 올릴 수 있게 된다.

적은 양으로 큰 추진력을 내는 하이드라진 연료를 처음 쓰는 것도 주목할 만하다. 중형위성의 자세 제어나 궤도 수정을 위해선 장시간 운용 가능한 추진제가 필요하기 때문이다. 이를 위해 하이드라진 충전·포집 설비도 구축돼, 위성 운용 능력 측면에서 의미 있는 진전으로 평가받는다.

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4호기 제작 전 과정 책임진 한화에어로

전남 고흥군 나로우주센터에서 한국항공우주연구원 관계자들이 11월 발사 예정인 누리호 4호기의 최종 리허설을 앞두고 점검을 진행하고 있다. 우주항공청 제공

4차 발사는 누리호 고도화 사업의 핵심 목표 중 하나인 민간 주도 체계 전환의 시험장이다. 이전까지는 항우연이 설계부터 조립, 발사까지 전 과정을 총괄했지만, 이번에는 한화에어로가 구성품 입고, 조립, 공정 관리까지 제작 전 과정을 책임졌다. 발사 운용도 점차 민간 참여 범위를 늘릴 예정이다. 윤영빈 우주항공청장은 "이번 발사는 정부에서 민간 주도로 나아가는 우주수송 산업 생태계 전환의 출발점이 될 것"이라고 강조했다.

다만 국내 발사체 산업 기반에 대해선 우려가 많다. 300~400개 국내 기업이 누리호 부품 제작과 조립 공정에 참여했지만, 오랜 공백기를 거친 데다 4차 이후 발사 계획도 불투명해 일부 업체들은 생존을 걱정하는 상황이다. 업계에선 지속적인 발사 수요 확보가 필요하다는 목소리가 크다. 박재성 우주청 우주수송부문장은 "공공 위성들을 누리호로 정기 발사할 수 있도록 제도와 사업을 통해 연속성을 확보하겠다"고 약속했다.

고흥= 김태연 기자 tykim@hankookilbo.com