'마지막 항해' 앞둔 나로호, 어떻게 구성됐나

↑나로호 제원. ⓒ강기영 디자이너.

　이달 30일 오후 4시쯤 우주를 향해 발사될 예정인 나로호(KSLV-I)는 100kg급 인공위성을 지구 저궤도에 진입시킬 수 있는 국내 첫 우주발사체다.


　2단 발사체인 나로호의 무게는 140t, 길이는 33m다. 액체연료가 실릴 1단 발사체는 러시아 흐루니체프 우주센터에서 개발했다. 주로 대형 발사체의 주엔진으로 쓰이며, 액체 상태의 연료와 산화제를 연소실로 각각 분사한 뒤 혼합해 연소하는 특징을 갖고 있다.

　지난해 10월 첫 번째 발사시도 과정에서 발사대와 연결된 1단 발사체의 어댑터블록(소형엔진 연료분배 장치) 연결부에 틈이 생기면서 기체 밀봉용 고무링이 찢어지는 사고가 발생했다. 해당 부품은 새 제품으로 교체됐다.

　고체엔진(킥모터)과 페어링 등으로 구성된 2단 발사체는 한국항공우주연구원이 개발했다. 보조추력 장치인 2단 발사체는 1단과 달리 연료와 산화제가 혼합된 고체 형태의 추진제를 사용한다.

　추력은 7톤급. 지난해 11월 두 번째 발사시도에서 과전류 문제를 일으킨 유압모터제어기뿐 아니라 모든 전원분배장치가 새 제품으로 교체됐다. 해당 부품들은 교체 이후 종합적인 점검을 마친 결과 정상적으로 작동하는 것으로 확인됐다.


　2단 발사체에는 순수 국내기술로 개발한 나로과학위성이 실려 있다. 나로과학위성은 우주 방사선과 이온층, 정밀 우주궤도를 측정한다. 수명은 1년이며, 매일 지구 둘레를 14바퀴 돌면서 임무를 수행한다.

　나로호 기체는 특수 소재인 카본-알루미늄으로 만들어졌다. 벌집 형태의 고강도 탄소섬유인 카본-알루미늄은 가볍지만 강도가 우수한 소재다. 일반 항공기용 알루미늄보다 비강도(무게 대비 강도)와 비강성(무게 대비 강성)이 3배 이상 높다.

　예정대로 발사가 이뤄지면 나로호는 발사 54초 만에 음속을 돌파한다. 발사 215초에 페어링이 분리, 229초에 1단 엔진 정지 명령이 들어간다. 이어 232초에 1단 발사체가 분리되고, 395초에 2단 발사체가 점화된다. 두 번째 연소 종료는 453초에 이뤄지며, 540초가 되면 발사체 상단부에서 위성이 분리된다.

　최종적인 발사성공 여부는 나로과학위성과 대전 한국과학기술원(KAIST) 인공위성연구센터의 첫 번째 교신이 이뤄지는 발사 12시간 뒤에 알 수 있다.