[나로호]10년대장정 3번도전 끝에 결국 '성공'

【서울=뉴시스】송윤세 기자 = 국내에서 최초발사한 우주발사체인 '나로호(KSLV-I)'가 오는 30일 10년 간 세번이나 도전한 끝에 결국 성공했다.

 30일 오후 4시 전남 고흥 나로우주센터에서 발사된 나로호는 이륙 540초 후 위성분리에 성공해 우주궤도에 정상적으로 안착했다.

 특히 나로호의 3차 발사는 지난해 두 번의 발사가 연기되는 우여곡절을 겪다가 해를 바꿔 도전해 10년 노력의 결실을 맺었다.

 앞서 나로호는 2009년과 2010년 두 차례에 걸쳐 1·2차 발사됐지만 모두 궤도 진입에 실패했다.

 2009년 8월25일 1차 발사 당시 이륙 후 216초만에 위성을 둘러싼 덮개인 페어링 한쪽은 정상적으로 분리됐지만, 나머지 한쪽이 분리되지 않았다.

 붙어있던 한쪽의 페어링의 영향으로 탑재위성은 궤도에 진입하지 못했고, 나로호 1차 발사는 540.8초 만에 실패로 끝났다.

 나로호 발사조사위원회는 페어링분리구동장치(FSDU)에서 페어링 분리장치로 고전압 전류가 공급되는 과정에서 전기배선 장치에 방전현상이 발생했거나 분리기구의 기계적 끼임 현상 등으로 페이링 분리가 실패한 것으로 결론 내렸다.

 이 같은 문제점을 개선하기 위해 연구팀은 페어링분리 전압시스템을 고전압에서 저전압으로 변경했고, FSDU가 양쪽 페이링 분리화약을 모두 기폭 할 수 있도록 회로를 보완토록 했다.

 이듬해 6월10일 2차 발사는 136.3초에 1차 진동이 발생한 뒤 약 1초 만인 137.3초에 내부폭발로 말미암은 2차 진동으로 교신이 끊기면서 실패로 결론 났다.

 이때는 한국과 기술 분야에 협력했던 러시아가 실패로 내세운 원인이 각각 달랐다. 한국 측은 1단 추진시스템 이장작동으로 1·2단 연결부 구조물과 산화제 재순환·공압라인 등이 부분파손됐다고 주장했다.

 반면 러시아는 상단 비행종단시스템(FTS)의 오작동이라고 지적했다. FTS는 발사체의 비행 궤적이 잘못돼 자국 민가에 피해를 주거나, 다른 나라의 영해나 영토를 침범해 피해가 예상될 때 자폭시킬 수 있는 자동조절 장치다.

 결국, 양측은 합의를 보지 못한 채 두 나라가 지적한 내용을 모두 실패 원인으로 인정해 개선 조치했다. 항공우주연구원은 3사 발사 때는 단분리·추진기관시스템의 정상적인 작동을 위해 발사체 전체를 철저히 검사하고, FTS의 화약장치를 제거키로 했다.

 1·2차 발사실패 원인을 해결·보완해 3차 발사 때는 상단의 전압시스템을 고전압에서 저전압으로 바꾸고, FTS도 제거를 완료했다.  

 2차 실패 후 2년 간 준비한 뒤 지난해 10월26일 나로호는 3차 발사를 시도했지만 발사체와 발사대 결합부의 틈이 생겨 고무링이 파손돼 발사를 5~6시간 남겨두고 당일 오전 발사를 중지했다.

 이후 한국과 러시아 연구진은 발사과정에서 결함을 보인 어댑터블록을 교체하고 교체품에 대한 기체주입시험, 1단과 상단(2단), 1-2단의 연계상태 점검에서 이상이 나타나지 않은 것을 확인하고, 약 한 달여 뒤인 지난해 11월29일 다시 발사를 시도했다.

 하지만 두 번째 발사 시도도 발사예정시각 16분52초를 남겨두고 추력방향제어기(TVC)용 전기모터펌프 관련 전기박스의 과전류 문제로 발사가 중단됐다.

 그 뒤 연구진은 2단(상단)부에 문제를 일으켰던 전자박스를 새 제품으로 교체해 장착한 뒤 정상적으로 작동하는 것을 시험했고, 과전류가 다시 고장원인이 되는 것을 방지하기 위해 2단에 전원분배장치를 교체했다.

 한편 나로호 3차 발사의 최종 성공 여부는 분리된 나로과학위성과 카이스트(KAIST) 인공위성연구센터 지상국과의 첫 교신이 이뤄질 31일 오전 5시께 확인된다.

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