추진시스템·상하단 분리·기상조건 등이 관건
우리나라의 첫 우주발사체 '나로호'(KSLV-I)가 25일 오후 나로우주센터에서 발사될 예정이다. 지난 19일 발사 7분여를 앞두고 중지된 이후 2번째 발사 시도다. 예정대로 25일 나로호 발사가 성공하면 우리나라는 세계 10번째로 자력으로 위성을 쏘아올린 우주국 반열에 오른다.
24일 교육과학기술부는 "'나로호'의 최종 발사시각은 25일 오후 1시30분쯤 확정할 것"이라며 "발사를 하루 앞둔 24일 오후 4시30분까지 최종 리허설을 진행했다"고 말했다. 또 교과부 제2차관 주재로 발사상황관리위원회의 현장상황실을 운영하며 '나로호' 발사준비 진행상황을 실시간으로 확인했다.
그러나 '나로호'에 장착된 로켓모듈과 엔진 등이 지금까지 한번도 발사를 통해 검증되지 않은 새 장비들이어서 발사 성공여부를 판단하기는 이르다. 지난 19일 발사 카운트다운 과정에서 소프트웨어 결함으로 발사가 자동 중지된 점을 비춰봤을 때 이번에도 비슷한 오류가 일어날 수 있고 발사에 성공하더라도 제 궤도에 안착할지도 알 수 없다.
지금 상황에선 발사를 방해할 수 있는 모든 가능성을 제거하는 것이 가장 중요하다. 우선 '나로호' 발사가 성공하려면 로켓을 우주로 밀어올리는 추진시스템이 제기능을 발휘해야 한다. 추진시스템은 액체연료와 산화제로 구성된 추진제, 점화장치, 연소실, 엔진 등으로 이뤄져 있다.
한국항공우주연구원은 "1957년부터 2003년까지 비행실패 원인을 분석한 결과 66.2%가 추진시스템 이상으로 분석됐을 정도로 추진시스템이 차지하는 비중은 높다"고 말했다. 현재 '나로호'에 장착된 범용로켓모듈(URM)은 실제로 한번도 발사된 적이 없는 추진체라는 우려가 크지만, 항우연 측은 마지막까지 최종점검에 최선을 다한다는 입장이다.
고도의 기술을 필요로 하는 상·하단과 페어링(위성 보호 덮개)의 분리도 발사 성공을 좌우하는 중요한 요소다. 12.6%가 이 문제로 발사에 실패했다는 분석이다. '나로호'는 발사 3분35초가 지나면 페어링이 분리되도록 설계돼 있다. 페어링이 분리된 지 17초 만에 추진체인 1단이 분리된다.
입력된 궤도에 따른 비행 여부도 성패를 결정짓는 중요한 요소다. '나로호'의 경우 발사 33초 후 고도 2.5㎞ 지점에서 남동쪽으로 비행하기 위해 몸체를 기울이는 '킥턴'(Kick-turn)을 한다. 이 순간 궤도 이탈은 과도한 압력에 따른 사고로 이어질 수 있다.
기상조건도 뒷받침돼야 한다. 평균 지상 풍속이 초속 15m, 순간 최대풍속이 21m 이상이면 비행 안정성을 해칠 수 있다. 상층풍도 마찬가지다. 지상 30㎞ 고도 이내에서 풍속이 100m 이상이면 발사궤적에 영향을 끼친다.
특히 발사궤적 20㎞ 반경에 낙뢰가 발생하지 않아야 한다. 또한 기온 25도 기준으로 습도 98％ 이하, 발사장 및 인근 50㎞ 이내 강수가 없어야 한다. 다행히 발사 예정일인 25일 오후 전남 고흥 나로우주센터 부근에는 구름이 약간 끼는 가운데 바람은 초속 3m 정도로 불 것이라고 기상청은 예보했다
'나로호'는 이륙 후 900초 뒤 과학기술위성 2호를 목표궤도에 올려놓으면 임무를 성공적으로 마친다. 성공 여부는 데이터 분석 등을 거쳐야 하기 때문에 발사 40분 뒤에나 확인할 수 있다. 현재 해경 소속 3000톤급 경비함이 과학기술위성 2호의 위치를 추적하기 위해 필리핀 근해에 머무르고 있다. 과학기술위성 2호는 발사 13시간 뒤인 26일 새벽 지상국과 첫 교신이 이뤄져야 성공여부를 알 수 있다.
발사일정이 6번이나 연기된 끝에 첫번째 시도된 발사에서 소프트웨어 결함으로 발사가 중단된 '나로호'. 온국민의 염원을 담아 25일 예정대로 발사에 성공할지 마지막까지 지켜봐야 할 것으로 보인다.