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    2021년 10월 21일 한국 KSLV 누리-1호 발사 [제1107호]
      발행일  2021-10-25
    KIMA Newsletter [제1107호,2021.10.25] 한국 누리 KSV 발사.pdf

    한국이 세계 10번째 우주발사체 발사국으로 도약하였다.


      지난 10월 21일 오후 5시 전라남도 고흥반도 나로우주센터에서 한국형 우주발사체-Ⅱ(Korea Space Launch Vehicle: KSVL) 누리-1호 로켓이 성공적으로 발사되었으나, 3단계 더미(dummy) 위성의 저궤도 진입에는 실패하였다.


      이날 문재인 대통령이 전남 고흥군 나로우주센터 제 2발사대 통제소에서 누리호 로켓 발사과정을 지켜본 후 “이번 누리-1호는 1.5톤급 실용위성을 600〜800㎞ 지구 제궤도에 올릴 수 있는 우주 능력을 확보하는 것으로 이는 세계 10번째로 자력으로 우주발사체를 개발한 것이며, 한국이 우주개발 역량을 축적하는 귀중한 경험과 기술을 갖게 된 기회였다”라고 격려하였다.


      지난 10월 21일 누리-1호 KSLV는 발사 후 127초가 지난 고도 59㎞에서 1단이, 이후 누리-1호 KSLV 더미 위성 보호 덮개 페어링이 분리되였다.


      이어 5시 5분경에 누리-1호 KSVL은 고도 500㎞, 5시 6분에 비행고도 600㎞를 돌파한 후에 5시 15분 더미 위성이 정상 분리되었으나, 장상 저궤도에는 진입하지 못하였다.
      이유는 7ton 엔진이 연료소진 시간인 521초가 아닌, 427초에 조기 종료되었기 때문에 목표 저궤도 진입속도인 초속 7.5㎞를 내지 못하였기 때문이다.


      이번 성공은 한국항공우주연구원(The Korea Aerospace & Research Institute: KARI, 항우연)이 2013년 LSVL-1 나로호를 발사하였으나, 2단 분리에 실패한 이후 완전 자국산 발사체 엔진과 연료를 사용한 누리-1호 로켓 발사에 성공한 성과이었다.


      특히 2013년 나로호는 1단계 로켓 발사체는 러시아로부터 직접 도입하였고, 2단은 고체연료가 아닌 액체연료를 사용하였으나, 이번 누리-1호는 3단 로켓 모두 국산 로켓이고, 3단은 액체연료를 사용하였다. 크기도 달랐으며, 2013년 나로호가 33m였으나, 이번 나리-1호는 47.2m로 더미 위성을 탑재하였으며 이를 덮는 페이링도 자체 생산하였다. 나로-1호의 총 탑재 중량은 200ton에 이른다.


      통상 인공위성을 올리는 발사체는 로켓으로 위성 대신 탄두를 탑재하여 탄도 궤도를 그리는 것은 미사일로 통칭한다.


      현재 우주발사체 자력 발사 능력을 갖춘 나라는 미국, 러시아, 중국, 프랑스, 인도, 일본, 이스라엘, 이란, 북한 9개국이며, 이번 누리-1호 발사 성공으로 한국인 10번째 자력 우주발사체 성공 국가가 되었다.


      SVL은 로켓 성능이다. 한국은 1989년 한국 항우연이 설립된 이후 1993년에 KSR-1 1단계 로켓 개발에 성공하였고, 2003년 KSR-3호에 이르렀다.


      이번 KSLV는 2002년부터 시작되었으며, 2009년 이륙에 성공한 이후 페이링이 분리되지 않았고, 2010년엔 발사 후 137초 만에 공중 폭발하였으며, 2013년 45분 발사 비행에서 성공하여 이번 누리-1호 발사에 성공하였다.


      2010년부터 2022년까지 총 1조 9,572억 원이 투입되어 내년에 2번째 발사시험 시에 이번 3단 7ton 엔진의 427초 조기소진 문제를 보완할 것으로 알려져 있다.


      항공 전문가들은 향후 대기압이 낮은 상태에서 노즐 팽창비가 75ton 1-2단계 발사체 엔진보다  작은 7ton 액체 엔진이 500초 이상 연소하도록 각종 기술적 문제를 해결해야 하는 것은 그리 쉬운 과정이 아니라며 여러 가지 기술적 문제가 직면 될 것으로 전망하였다


      군사 전문가들은 이번 KSLV 누리-1호 개발에는 항우연, 한화에어로 페이스와 한국 항공우주 개발사(KAI) 등의 한국 항공우주 산업체들의 능력을 보인 것이라면서 뉴스페이스 시대에 대비하는 한국의 항공우주 과학기술 개발의 능력을 보인 것이라고 평가하였다.


      정부는 내년 5월에 누리-2호 발사를 통해 누리-1호 3단 조기소진 문제를 해결하고, 2027년까지 5차례의 발사시험을 거칠 것이며, 이 과정에서 국내 기업 AP위성이 개발한 소형 위성을 올려 저궤도 인공위성 운용 능력을 검증할 예정이며, 3차 발사에서는 카이스트(KAIST) 인공위성연구소가 개발한 차세대 소형 인공위성-2호, 그 후 제4, 5, 6차 발사를 통해 소형 인공위성 군집을 구축할 계획에 따라 각종 소형 위성을 올릴 예정으로 알려져 있다.


      특히 지난 10월 22일 『국방일보』는 우리 정부가 2024년까지 민, 관, 군 기술협력을 강화하여 고체연료 엔진을 개발하고 2030년대에는 우리 발사체를 이용하여 달 착륙의 꿈도 실현할 계획을 하고 있다고 보도하였다. 


      또한, 국외 매체들은 이번 누리-1호 KSLV 엔진을 자력으로 개발하였다는 것은 향후 미사일용 가스터빈 엔진과 보조동력장치(APU) 개발과 직결되는 것이라면서 이번 누리-1호 엔진 개발은 KF-21 보라매 엔진 기술 국산화에 자신이 있다는 것을 의미한다면서 향후 항공 무기체계 수출과 국가 항공우주 방위산업 위상을 높이는 계기가 되었다며, 세계 3대 항공우주 엔진 기업 제너럴 일렉트리스(GE), P&W(프레드 & 화이드(P&W)와 롤스로이스(Rolls & Royce)들이 한국 국내 항공우주 기업들이 파트너로 인정되는 계기가 되었다고 보도하였다.


      또한, 향후 탑재 중량을 1ton에서 2.8ton, 엔진 중량을 75ton에서 82ton으로 개선하여 KSLV 고도화를 완성할 예정이라고 보도하였다. 


      일반적으로 민간용 인공위성을 저궤도에 올리는 민간 항공 발사체 개발은 자국의 미사일 개발 능력이 대변되고 있다면서 이번 누리-1호 성공은 향후 한국 항공우주 산업체의 엔진과 연료 및 탑재 중량 능력 향상을 촉진하여 한국의 방위산업의 세계적 위상 증진으로 이어질 것으로 전망하였다.
     
    * 출처: YONHAP, October 21, 2021; Korea JoonagAng Daily, October 21, 2021; NASA Space Flight, October 21, 2021; Spacenews, October 21, 2021; Reuters, October 21, 2021; Al Jazeera, October 21, 2021; Xinhuanews, October 21, 2021; BBC, October 21, 2021; Kookbang Daiy, October 22, 2021.


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