누리호 발사 후 어디로 떨어지나… 3단은 20년간 우주 떠돌이

위성 13기 모두 내보내면 임무 완료
1단, 페어링, 2단은 바다로 떨어지고
3단은 20여년 우주 떠돌다 소멸 예정

26일 밤 전남 고흥군 나로우주센터에서 한국형 발사체 누리호가 발사대에 기립해 있다. 민간 기업 한화에어로스페이스가 기술 이전을 통해 발사체 제작 전 과정을 주관한 누리호는 27일 새벽 0시 55분 발사될 예정이다. 한국항공우주연구원 제공

2년여간의 준비 끝에 우주로 향하는 네 번째 누리호의 비행 시간은 단 21분 24초다. 짧은 여행 동안 주탑재위성 1기와 부탑재위성 12기를 차례차례 안전하게 궤도에 올리면 누리호는 임무를 마치게 된다. 역할을 다한 누리호는 각 부분으로 나뉘어 바다에 떨어지거나 우주에 남아 수십 년을 떠돌게 된다.

우주항공청과 한국항공우주연구원에 따르면, 누리호는 27일 오전 0시 55분에 전남 고흥 나로우주센터에서 발사된 뒤 약 2분 5초 뒤 고도 63.4㎞에서 1단이 분리된다. 1단은 75톤급 액체엔진 4기의 묶음으로, 누리호 가장 아래쪽에서 큰 추진력을 만들어낸다. 이후 1분 49초(발사 3분 54초)가 더 지나면 201.9㎞에 도달해 페어링이 열려 분리된다. 페어링은 위성을 감싸고 있는 일종의 보호 덮개다.

페어링 분리 후 38초 뒤(발사 4분 32초) 누리호는 고도 257.8㎞에 도달해 2단이 분리된다. 이와 동시에 3단 엔진이 점화된다. 3단은 발사 13분 27초가 지난 시점에 고도 600km에 도달해 엔진 연소가 종료되고, 이후 탑재된 13개의 위성을 약 20초 간격으로 우주로 사출한 뒤 임무를 마치게 된다.

그래픽= 강준구 기자

1단과 페어링, 2단은 대기권 내에서 분리되기 때문에 임무 완료 후 바다로 떨어지게 된다. 1단의 낙하 지점은 발사 지점에서 약 428㎞ 떨어진 일본 규슈 서쪽 해상이다. 페어링은 약 1,584㎞, 2단은 약 2,804㎞ 떨어진 필리핀 동쪽 해역으로 낙하할 전망이다.

우주에서 임무를 마친 3단은 지구로 돌아오지 못한다. 3단은 다른 위성들과 함께 20~30여 년 동안 궤도를 떠돌다 자연적으로 대기권에 추락해 소멸하게 된다. 3단 역시 일종의 우주 쓰레기로 남게 되는 셈이다.

누리호 1, 2, 3단 구조. 한국항공우주연구원 제공

윤영빈 우주항공청장은 26일 저녁 발사관리위원회 브리핑에서 “누리호의 낙하 지점은 주변에 아무것도 없는 안전한 곳을 선택해 정했기 때문에 특별한 (안전) 문제점은 없을 것”이라며 “발사시각 역시 우주 충돌의 위험성이 가장 적은 안전한 시각을 택했다”고 설명했다.

신혜정 기자 arete@hankookilbo.com