어제 8월 18일은 김대중 전 대통령 서거일이었습니다. 삼가 고인의 명복을 빕니다. 오후에 김대중 전 대통령께서 갑작스럽게 돌아가셔서 하루종일 방송가, 언론사에서는 김대중 전 대통령님의 서거사실부터 시작해서, 그분의 업적, 외신 보도 등을 다루고 있었습니다. 그런데 하나같이 김대중 전 대통령의 서거 뉴스 이후의 방송이 '나로호'란 것에 비중을 두고 방송을 하더군요. 더군다나 오늘은 그 '나로호'가 드디어 발사되는 날입니다.

언론에서는 그리고 과학전반적인 분야에서는 환영할 일이고, 기념비적인 일이라고 하는 데, 보통 일반인이 느끼기엔 어떨까요? 그리고 도대체 나로호는 무엇이고. 어떤 점에서 의미가 있을지 궁금해지더군요. 어떻게 보면 또하나의 역사적인 순간인데 이를 그냥 넘어갈 수도 없고, 대략적으로라도 알고 있어야할 것같은 생각이 들더군요.

그래서 그동안의 뉴스 기사등을 바탕으로 제가 알고 싶어하는 바들을 정리해보았답니다. 다소 지루할 수도 있으나 우리나라의 우주개발분야에 있어 역사적인 순간인 만큼 조금은 제대로 알고 있는 것도 그리 나쁘지 않겠죠?

나로호는 '한국 우주 발사체 1호'란 뜻으로 'Korea Space Launch Vehicle'의 첫 글자를 따서 KSLV-I로 명합니다. 영어명을 보면 '한국 우주 운송시스템'으로 해석되고, '운송시스템'은 '발사체'로 보다 맞게 표현할 수 있습니다. 나로호의 개발 완료로 우리나라는 첫 우주발사체를 '소유'하게 됐고, 이번에 과학기술위성을 탑재해 처음으로 발사하는 순간이 되는 역사적 일입니다. 나로호는 과학기술위성 2호 탑재는 탑재하고 있습니다. 무엇보다 우리땅에서 이루어질 최초의 우주 도전입니다. 이러한 도전을 위해서 우리나라 기술진과 러시아 기술진이 1년 7개월동안 노력하였다고 합니다.


1. 발사대
나로우주센터에 있는 발사대는 길이 33미터, 무게 140톤 정도입니다. 발사대는 크게 세 부분으로 나누어 집니다. 피뢰침 세 개와 함께 수직으로 서있는 '이렉터'는 발사대까지 이송된 로켓을 수직으로 세우고 자세를 제어하는 기능을 담당하고 있습니다. 로켓의 전반적인 모형은 1단 로켓과 2단 로켓, 그리고 과학기술위성2호의 형태로 되어 있습니다.

2. 발사체의 구성
KSLV-I는 100㎏급 과학기술위성 2호(STSAT-2)를 지구 저궤도(지상 300∼1천500㎞)에 진입시키는 발사체입니다. 1단 액체 엔진과 2단 킥모터(고체모터)로 구성된 2단형 발사체로 1단은 러시아와 공동으로 개발했으며, 2단은 순수 국내기술로 제작되었습니다.

3, 위성의 구성
2년 동안 경사각 80도로 지구 저궤도를 돌게 될 과학기술위성 2호는 프레임 타입의 위성구조체입니다. 이 위성의 크기는 615x673x898㎜이고 무게는 99.4kg급 소형위성입니다. 또 이 위성은 복합소재 태양전지판, 이중머리 별추적기, 디지털 태양센서, 펄스형 플라즈마 추력기, 소형위성용 탑재컴퓨터, X-밴드 송신기 등 다양한 핵심 위성기술과 마이크로파 라디오미터 주탑재체와 레이저반사경 부탑재체 등으로 구성돼 있습니다.

마이크로파 라디오미터는 물체에서 방사되는 마이크로파 대역의 자연 에너지(잡음신호)를 초광대역, 저잡음, 고감도 수신기를 이용해 물체의 밝기온도를 검출하는 주 시스템이다. 이는 우주용 2개 주파수를 통해 마이크로파 대역에서의 지구의 밝기온도를 측정, 지구의 수증기 양, 구름 속의 물 함유량 등을 산출함으로써 기상관측을 수행하게 될 것입니다. 위성은 가깝게 300㎞, 멀게 1500㎞의 고도로 타원궤도를 그리며 초속 7~8㎞로 지구 둘레를 비행합니다.
나로호는 러시아의 우주기업 후르니체프의 로켓을 기본 얼개로 하고 있지만 그 속에는 국내 기업들의 기술과 노하우가 곳곳에 녹아 있습니다. 부품설계·제작에서 지상 시험·발사 시설 개발과 발사체 총 조립에 이르기까지 160여개의 크고 작은 민간 기업들이 참여하였습니다.

나로호의 총 조립은 대한항공이 맡았습니다. 추진 계통 제작에는 화약 업체인 한화가 참여했으며, 두산인프라코어는 관성항법유도시스템을 제작했고, 방위산업 전문 중소기업인 두원중공업은 발사체 상단부를 구성하는 노즈페어링부, 위성 어댑트부, 탑재부 등의 외부 기체개발과 제작을 맡았답니다. 나로호의 기체를 구성하는 특수 소재는 한국화이바가 개발했습니다. 현대중공업은 로켓을 우주로 쏘아올리는 기반이 되는 발사장과 발사대를 건설했습니다.
우주발사체 개발과 제작에 처음 참여한 국내 기업들은 시행착오만큼이나 상당한 기술력과 노하우를 축적하게 됐었습니다. 참여 업체들은 오는 2018년 100% 국내 기술로 제작될 한국형 우주발사체 2호(KSLV-Ⅱ) 개발에도 중추적인 역할을 담당할 것으로 기대되고 있습니다.
나로호는 19일 전남 고흥군 봉래면 외나로도 나로우주센터에서 오후 4시40분부터 2시간 이내에 발사될 예정입니다. 당일 오후 이 지역의 날씨가 그리 나쁘지 않은 상황이면 5시즈음 발사할 예정이라고 합니다.

발사 과정은 총 6단계를 거치게 되고, 현재 4단계까지 진행되었습니다. 그 과정을 보면, 

◇1단계:우주센터로 운반
- 인공위성과 우주 발사체의 주요부품을 제작 장소에서 우주센터로 운반하는 작업이 가장 먼저 수행
- 이 작업의 핵심은 안정적인 부품운반
- 항공우주연구원은 위성발사체와 위성에 영향을 미치지 않도록 부품을 특수 제작된 무진동 차량에 탑재하고, 다시 완충장치가 된 컨테이너에 넣어 육로와 해상으로 이동

◇2단계: 조립
- 과학기술위성 2호(STAT-2)와 발사체인 나로호(KSLV-I), 나로호의 주요 부품들은 위성 시동과 고체 모터동에서 조립
- 기능시험을 거쳐 종합조립동으로 이동, 최종 조립

◇3단계: 발사체 발사대에 설치
- 항우연은 지난 17일 조립시설에서 최종 조립된 나로호(KSLV-I)를 트랜스 포터(Transporter)를 이용해 발사패드까지 이송
- 이동은 수평으로 실시됐으며, 이동 후 이렉터(Erector)를 이용해 나로호(KSLV-I)를 수직으로 세워 발사패드에 고정

◇4단계: 최종 검검과 추진체 주입
- 나로호(KSLV-I)가 발사대에 설치되고 나면 발사를 위해 나로호(KSLV-I)의 연료와 전기계통을 중점적으로 점검하는 등 모든 부분을 종합적으로 점검
- 발사 약 4시간 전부터 연료와 산화제 주입을 위한 절차가 시작되고, 연료와 산화제가 주입되면 모든 발사 준비가 완료

◇5단계; 15분전 카운트다운-발사-회피 기동
- 발사 예정시간까지 모든 기기가 정상 상태를 유지하고 기상 상태와 주변 환경 역시 발사에 이상이 없을 경우, 발사 15분 전부터 자동 카운트다운이 시작
- 발사대를 이륙한 직후, 나로호에서 분출되는 고온고압의 화염이 발사대 시설에 손상을 주는 것을 최소화하고 만일에 있을지 모르는 사고로부터 발사장과 시설들을 보호하기 위해 발사대 회피 기동을 수행
- 발사대 회피기동은 나로호의 화염이 발사대의 중요시설을 향하지 않고 발사대 바깥으로 향하도록 하며, 발사 직후 약 10여여 초간 수행된다. 이 때 나로호의 방향은 북동쪽을 향하게 됨

◇6단계: 이륙 및 분리
- 발사 후 200여 초 뒤 위성을 감싸고 있던 페어링이 떨어져 나가고, 발사체 2단이 분리된다. 고도 300km 쯤에서 2단 킥모터(고체연료 엔진)가 연료를 다 태우고 난 뒤 100여초 후 과학기술 위성 2호(STSAT-2)가 분리
- 발사에서 2단 엔진과 위성 분리까지 걸리는 시간이 대략 9분, 여기까지의 과정을 통해 발사체 작동의 성공여부를 10분 안에 확인
 

일반적으로는 발사체의 성공, 실패 여부는 2단 로켓과 인공위성의 분리 여부까지만 확인이 가능합니다. 발사체 성공에 이어, 위성의 안착여부를 점검하게 되는데, 발사 13시간 뒤 과학기술위성2호와 지상과의 교신이 이뤄지면 전체 과정이 완벽하게 성공한 것으로 판정됩니다.

로켓의 개발 기술력은 국력을 상징한다고 합니다. 그래서 각국에서는 서로 경쟁하면서 개발을 주력하고 있습니다. 전 세계적으로 새로 개발된 발사체가 성공한 확률은 27%에 머물고 있습니다. 그래서 내일 발사의 성공여부에 더 많은 관심이 가는 바입니다. 우리나라가 첫 발사의 성공 가능성을 높게 잡고 있는 것은 러시아의 기술 때문이라고 할 수 있습니다. 첫 시도에 성공한 나라는 구 소련과 프랑스, 이스라엘뿐입니다. 또한 지금까지 자국에서 위성발사에 성공한 나라는 이란을 포함해 9개국에 불과합니다. 따라서 내일 나로호의 발사 성공은 사실상 세계 10위권의 우주강국에 진입하는 결과를 만들게 됩니다.

이미 소형 위성 시장에서 그 위력을 내고 있는 한국은 나로호의 성공으로 우주개발에 있어 막대한 경제적 파급효과를 기대해 볼 수 있습니다. 또한 우리나라 제품에 대한 신뢰가 높아지며 수출이 늘어나고 국가 브랜드가 홍보되는 부가 효과도 거둘 수 있다. 또 산업파급 효과와 기술파급 효과도 거둘 수 있을 거라고 하네요.

한국 우주 시대의 역사

1993년 6월, 9월 = 과학관측로켓 1, 2호(KSR-I) 발사
1998년 6월 = 중형 과학로켓(KSR-II) 발사
1999년 12월 = 국내 최초 실용급 위성, 다목적 실용위성(아리랑)1호 발사
2002년 11월 = 한국 최초 액체추진과학로켓(KSR-Ⅲ) 발사
2003년 9월 = 과학기술위성 1호 발사
2003년 10월 = 다목적 성층권 장기체공 무인비행선 개발
2006년 7월 = 다목적실용위성(아리랑 2호) 발사
2006년 12월 = 한국 최초 우주인 후보자 2명 최종 선발
2008년 4월 = 한국 최초 우주인(이소연 박사) 탄생
2009년 6월 = 나로우주센터 준공
2009년 8월 = 한국 최초 우주발사체 나로호(KSLV-I) 발사

'나로호' 뷰 포인트

전반적인 나로호에 대해서 알아보는 시간을 가졌다면, 실제 발사되는 현장에서 보고 싶은 마음도 들 겁니다. 주중이라 많은 분들이 가질 못하겠지만 어쩌면 그래서 일부러 주중에 발사를 하는 것인지도 모르겠네요. 아무튼 다녀오실 분들을 위해서 전남 관광홍보 사이트인 남도코리아(www.namdokorea.com)에도 자세한 우주발사 관망포인트와 남도여행 추천코스 등의 여행정보를 제공해놓았습니다. 평택이랑 여수는 참 멀군요. 내비게인션으로 검색까지 해봤는데. 참 아쉽습니다. 그래도 마음은 그 곳 어디 한 곳에 가 있을지도 모릅니다.