올해 독자개발 우주발사체 `심장` 완성된다

항우연 '75톤 엔진' 제작… 160차례 연소 시험도
위성개발 추진 본격화에 달탐사 프로젝트도 탄력

2016년은 우리나라 우주개발 역사에서 중요한 의미를 갖는 독자 발사체의 심장이 완성되는 해로 기록될 전망이다.

1일 한국항공우주연구원에 따르면 한국형발사체의 '모든 것'이라 할 수 있는 '75톤 엔진'이 실제 제작돼 올해 모습을 드러낸다. 항우연은 이 엔진이 얼마나 고르게 연소하면서 추력을 발생시키는 지 확인하면서 안정화하기 위해 필수적인 연소시험을 진행하는 한편 발사체 시험설비 10개도 모두 구축한다.

10개 발사체 시험설비 중 지난해 12월 완공된 엔진 연소시험설비 3개를 포함해 현재까지 총 9개의 시험설비가 구축된 상황이다. 여기에 올해 추진기관 시스템 시험설비를 추가로 구축하면 우리만의 독자적인 발사체 개발 시스템을 완전히 갖추게 된다.

발사체 개발 시스템이 완성되면 우리의 손으로 만든 시험설비에서 우리 발사체를 제작·시험·평가하는 기반을 완성하게 된다. 또 액체엔진과 각각의 구성품에 대한 시험뿐 아니라 발사체 서브 시스템 시험과 발사체 체계모델의 조립·시험도 진행할 수 있게 된다.

지난해 12월 완공한 엔진 연소시험설비 3개는 7톤과 75톤급 엔진을 각각 총조립한 후 엔진 연소시험을 하는 설비로, 7톤 엔진은 220회, 75톤 엔진은 160회의 시험을 거쳐 엔진의 성능과 신뢰성, 안정성 등을 확보하게 된다.

이미 7톤급 액체엔진은 지난해 12월 100초 연속 연소시험을 성공적으로 마쳤고, 500초까지 점진적으로 늘려 시험을 지속할 계획이다.

특히 올해 한국형발사체의 완결체인 75톤급 액체엔진이 최종 개발돼 본격적인 연소시험을 시작한다. 항우연은 75톤 엔진의 주요 구성품인 연소기, 터보펌프, 가스발생기 등을 총조립한 후 상반기부터 연소시험에 착수할 예정이다. 연소시험의 최대 관건은 연료 분사 후 1∼2초 사이에 나타나는 연소 불안정 현상을 어떻게 해결하느냐에 달려 있다. 75톤 엔진의 연소시험은 1단은 120초, 2단은 140초 달성을 목표로 진행한다. 오는 2019년과 2020년에 각각 발사되는 한국형발사체에는 75톤급 액체엔진이 1단에 4기, 2단에 1기 등 모두 5기 장착된다.

항우연은 올해 위성개발 프로젝트에도 속도를 낸다. 1월 중에는 2019년 상반기 발사 예정인 다목적실용위성 6호의 발사용역업체를 선정한 후 연말까지 위성시스템 상세설계를 수행한다. 천리안위성의 후속 위성인 정지궤도복합위성 2A호, 2B호에 대한 조립도 본격적으로 진행한다.

이와 함께 민간기업과 공동으로 진행하는 차세대 중형위성 1호에 대한 지상검증모델 구성품 조립과 시험을 올해 말까지 진행한다. 차세대 중형위성은 2025년까지 총 3단계에 걸쳐 12기의 위성 개발을 목표로 진행된다. 달탐사 프로젝트도 올해 200억원의 예산이 투입되는 만큼 달궤도선 개발이 본격적으로 시작된다. 항우연은 상반기 중 미 항공우주국(NASA)과 달탐사 협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결할 예정이다. 2018년 1차로 달궤도선을 쏘아 올리는 게 정부 목표인 만큼 해외 발사체 업체 선정도 이뤄질 것으로 보인다.

조광래 항우연 원장은 "한국형발사체 사업은 국민적 관심 사업으로 국가우주개발계획 실현을 위해 반드시 달성해야 한다"면서 "성공할 수 있다는 자신감과 책임감을 갖고 최선을 다해 사업에 임해 나가겠다"고 말했다.

대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr