10월 누리호 뜬다…함께 뜰 韓 우주기업은?

조립중인 누리호 1단 체계개발모델(EM)/사진=한국항공우주연구원

최초의 한국형 발사체 누리호(KSLV-Ⅱ)가 하늘을 날아오를 날이 한 달 앞으로 다가왔다. 개발 기간만 10년에 달하는 누리호 발사 프로젝트엔 한국항공우주산업(KAI), 한화에어로스페이스, 현대로템 등 국내 굴지의 방산기업들이 참여했다. 앞으로 우주산업이 확대됨에 따라 이들 기업의 역할도 커질 전망이다.

18일 관련업계에 따르면 누리호는 지난달 발사 전 최종 점검을 마치고 전남 고흥군 나로우주센터에서 대기 중이다. 발사 예정일인 오는 10월 21일 1.5t(톤)짜리 모의 위성을 600~800km 상공의 지구 저궤도에 올리면 발사는 성공한다.


누리호는 최초의 '국산' 발사체다. 한국의 첫 우주 발사체는 2013년 1월에 발사한 '나로호'였지만 당시 한국은 독자 기술로 우주 발사체를 개발할 기술이 부족했다. 총 2단으로 이뤄진 엔진 중 1단 엔진은 러시아의 도움을 받았다.

누리호는 완전한 국내 독자 기술로 개발되는 발사체다. 지난 3월 추력 75t급 액체엔진 4기를 묶은 1단부 마지막 연소시험이 성공하며 독자 기술을 갖추게 됐다.

누리호 발사가 최종 성공하면 한국은 다른 나라의 도움을 받지 않고도 언제든지 원할 때 인공위성이나 탐사선 등을 독자적으로 우주 궤도에 쏘아 올릴 수 있게 된다. 현재까지 우주 수송 능력을 확보한 국가는 러시아, 미국, 프랑스, 일본, 중국, 인도 등 6개국뿐이다. 이스라엘, 이란, 북한도 발사체를 쏘아 올렸지만 모두 300kg 이하 소형 위성으로 1t 이상 위성 발사는 불가능한 것으로 알려졌다.


한국이 세계에서 7번째로 우주 발사체 보유국 자리를 노릴 수 있었던 건 국내 방산기업 덕분이다. KAI가 누리호 발사체 총조립을 담당하고, 한화에어로스페이스가 엔진을 납품했다. 현대로템은 추진기관시스템 시험설비를 구축해 발사체의 종합 성능을 검증할 수 있게 했다. 이들 기업은 누리호 사업 참여를 계기로 우주사업을 확대한단 방침이다.

2014년부터 누리호 사업에 뛰어든 KAI는 △누리호 조립설계 △공정설계 △조립용 치공구 제작 △1단 연료탱크 및 산화제탱크 제작 △발사체 총조립을 담당했다. KAI는 지난 2월엔 뉴스페이스 TF(태스크포스)를 구성하고 항공우주체계 종합업체로 도약하겠다는 비전을 제시했다. KAI의 2019년 우주분야 매출은 1244억원 수준에 불과하지만 2030년까지 무인항공기와 위성, 우주발사체 등에서 매출 3조원을 달성한다는 계획이다.

한화에어로스페이스는 누리호에 사용되는 총 6기의 엔진을 납품했다. 누리호는 길이 47.2m, 무게 200톤의 3단형 우주발사체로 설계됐다. 1단 로켓은 75톤급 액체엔진 4기를 묶어 300톤급 추력을 내고, 2단은 75톤급 액체엔진 1기, 3단은 7톤급 액체엔진 1기가 장착된다. 특히 75톤급 엔진 개발·생산은 세계에서 7번째로 성공했다. 각 로켓의 비행제어 및 자세제어시스템과 엔진 공급계 밸브도 한화에어로스페이스가 개발했다.

현대로템은 누리호이 연소시험을 맡았다. 2011년 기본설계용역사업을 수주한 후 추진기관시스템 시험설비에 참여했다. 2014년 구축 설계 및 시험설비 제작에 돌입해 2015년부터 3년간 나로우주센터에 시험설비를 구축했다.

추진기관시스템 시험설비는 크게 4가지 시스템으로 구성된다. 발사체에 필요한 각종 가스를 공급하고 회수하는 유공압시스템, 설비를 제어하는 제어계측시스템, 발사체를 이송·기립·고정하는 테스트 스탠드, 연소시험 시 화염을 배출·냉각하는 후류안전시스템 등이다. 이 설비에서 수류시험과 연소시험을 거쳐 발사체의 종합 성능 검증을 할 수 있다.

현대로템이 구축한 추진기관시스템 시험설비는 지상에서 7톤, 75톤, 300톤급 발사체를 연소시험할 수 있게 설계됐다. 현대로템은 2017년 하반기부터 누리호 2단 수류시험(추진제의 충전·배출 시험)을 시작해 지난 3월 1단 연소시험을 마쳤다.

누리호 발사에서 나아가 한국은 오는 2024년엔 국산 고체연료 엔진을 탑재한 우주 발사체를 쏠 계획이다. 누리호를 비롯한 기존 한국 로켓은 액체연료 기반이었지만, 한미 미사일 지침이 폐지되면서 효율이 좋은 고체연료 로켓을 개발할 수 있게 됐다. 이 사업 역시 국내 방산기업들이 참여해 큰 역할을 하게 될 전망이다.

본격적인 우주 시대를 열기 위해 정부는 민간기업에 대한 지원을 아끼지 않을 방침이다. 과학기술정보통신부(과기부)는 우주산업 육성을 위한 우주개발진흥법을 개정하고 우주산업 관련 산·학·연이 상호 연계 발전할 수 있도록 우주산업클러스터를 지정한다.

또 로켓 발사 기술을 민간 분야로 이전해 우주 관련 민간산업이 활성화될 수 있도록 지원한다. 과기부는 민간 기업이 개발 중인 소형발사체 발사를 돕기 위해 나로우주센터 안에 신규 발사대, 발사추적시스템 등도 구축할 계획이다.