누리호, 이번엔 실용위성 처음 싣고… 3차발사 D-16 카운트다운

24일 발사… 고흥 우주센터 가보니
차세대 소형위성 2호 등 8기 탑재
궤도 안착 위해 오후 6시 24분 발사
“성공땐 한국발사체 알리는 계기”

3일 전남 고흥 나로우주센터 발사체조립동에 있는 누리호 1,2단의 모습. 제일 꼭대기에 위치하게 될 3단은 위성을 탑재한 뒤 14일 이곳으로 이동해 1,2단과의 총조립이 이뤄질 예정이다. 한국항공우주연구원 제공

“도요샛 지금 막 도착했습니다. 위성조립동으로 바로 입고되니까 자리 이동해주세요!”

누리호 3차 발사가 본격적인 카운트다운에 들어갔다. 발사를 3주 앞둔 이달 3일, 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 발사 전 누리호의 마지막 모습을 언론에 공개했다. 이날은 누리호에 실릴 한국천문연구원의 우주 관측 위성인 도요샛 4기가 입고되는 날이었다.

이번 발사는 실용 위성을 싣고 간다는 점에서 우리나라 우주 산업을 확장할 수 있는 큰 기회다. 누리호는 24일 차세대소형위성 2호와 도요샛을 포함한 큐브위성 7기와 함께 발사된다. 이번 발사가 성공적으로 이뤄지면 누리호는 실제 위성 수송 서비스가 가능한 발사체로 한 걸음 더 다가가게 된다. 누리호 발사를 총괄하는 고정환 한국항공우주연구원 한국형발사체개발사업본부장은 “이번 발사로 해외 위성 업체들에 누리호의 존재를 알릴 수 있을 것”이라며 “처음으로 고객을 태우고 가는 만큼 2차 발사보다 신경 쓸 부분이 더 많다”고 했다.

가장 까다롭게 관리할 부분은 시간이다. 2차 발사는 성능검증위성과 위성모사체를 실었기 때문에 발사 시간에 큰 제약이 없었다. 하지만 이번 발사는 주 탑재위성인 차세대소형위성 2호가 오후 6시 24분(발사 가능 시간은 5시 54분∼6시 54분)에 발사돼야 원하는 궤도와 시간에 안착할 수 있기 때문에 발사 시간을 반드시 맞춰야 한다. 강선일 항우연 책임연구원은 “발사 가능 시간 범위에서 10분만 늦어져도 발사를 하루 연기해야 한다”고 말했다.

위성이 실리는 3단 조립에도 더 많은 재원이 투입된다. 2차 발사 때에는 발사체에서 직접 분리되는 위성이 성능검증위성 하나였지만, 이번에는 총 8기가 분리돼야 하기 때문이다. 차세대소형위성 2호가 3단 중앙에 배치되고, 큐브위성 7기는 좌우로 각각 4기, 3기가 배치된다. 차세대소형위성 2호가 가장 먼저 분리되고 이후 20초 간격으로 큐브위성이 차례로 분리된다. 발사체가 이륙하고 약 18분이 지나면 모든 위성이 분리된다. 위성을 목표 궤도에 올리는 것까지가 발사체의 임무이다. 이후 각 위성들은 약 하루가 지난 뒤 지상과 교신을 확인해야 최종적으로 성공이라고 판단한다.

장영순 항우연 책임연구원은 “2차 발사는 발사체 성능을 확인하는 것이 주된 목적이었기 때문에 발사체에 부담을 최소화하는 방식으로 위성을 조립하고 배치했다”며 “반면 3차 발사는 설계 단계부터 여러 위성을 탑재한다는 점을 고려했다”고 했다.

위성 8기를 탑재한 누리호 3단은 14일 발사체 조립동으로 이동해, 이미 조립을 마친 누리호 1, 2단과 결합할 예정이다. 총조립을 마친 누리호는 발사 전날인 23일 특수차량에 실려 제2발사대로 이동하게 된다. 이후 누리호를 세우고(기립), 연료 주입을 위한 엄빌리컬(배관) 연결과 최종 점검을 진행한다.

발사 당일 풍속, 온도 등 기상 상황에 문제가 없으면 발사관리위원회의 발사 승인에 따라 추진제 주입이 시작된다. 누리호에 들어가는 추진제는 약 140t으로, 한번 주입을 시작하면 되돌리기 쉽지 않아 추진제를 주입하는 데 걸리는 시간을 고려해 발사 5∼6시간 전에는 발사 여부를 결정한다. 오후 6시 24분으로 예정돼 있는 3차 발사의 경우 오후 1시 전후로 발사 여부가 결정될 것으로 전망된다.

고 본부장은 “이번 3차 발사는 누리호가 실용 위성을 싣고 떠나는 누리호 고도화 사업의 첫 도전”이라며 “첫 단추를 잘 끼울 수 있도록 총력을 다할 것”이라고 했다.