한국형발사체 `75톤 액체엔진` 첫 성능시험

항우연, 내년 12월 발사 대비
내달부터 안전성 검증 본격화
7톤급 엔진 시험도 올해 지속

한국형발사체의 '심장'이라 할 수 있는 75톤 액체엔진에 대한 연소시험이 다음달 본격적으로 시작된다. 내년 12월 75톤 엔진을 장착한 시험용 발사체가 발사될 때까지 성능시험과 검증을 통해 안전성과 신뢰성을 높이는 작업이 이뤄진다.

한국항공우주연구원은 75톤 엔진 최종 조립을 이번 주까지 마무리하고 이달 중 전남 고흥 나로우주센터로 옮겨 엔진 지상 연소시험설비에 장착할 예정이다.

항우연 연구진은 본격적인 연소시험에 앞서 한 달 동안 시험설비와 75톤 엔진 1호기의 연료, 센서, 계측시스템 등 각종 구성품 점검을 진행한다.

고정환 항우연 한국형발사체개발사업본부장은 "75톤 엔진과 시험설비 모두 처음 시험하는 것으로, 한달간의 점검 과정을 거쳐 실제 지상 연소시험에 들어가게 된다"면서 "각 구성품은 개별 시험을 통해 큰 문제가 없는 것으로 확인됐으나, 이를 조립해 완성된 엔진 형태로 시험하는 것은 이번이 처음인 만큼 엔진이 잘 연소하고 작동하는지를 면밀하게 확인할 예정"이라고 설명했다.

지상 연소시험에서는 엔진의 주요 구성품인 터보펌프, 연소기, 가스발생기 등을 포함한 엔진 전반의 성능을 확인한다. 특히 75톤 엔진의 점화 여부를 확인한 후 본격적인 연소시험에 들어가 연소 시간을 1초에서 서서히 높여 최종적으로 140초까지 늘려 엔진이 안정적인 작동하는지를 살피게 된다.

또 연료 분사 후 1∼2초 사이에 연소기 내에서 연료가 균일하게 연소되지 않고 여러 이유로 한쪽으로 쏠리는 '연소 불안정' 현상을 해결해 엔진 성능과 안전성을 확보하는 데 집중할 계획이다.

이 과정에서 문제가 생기면 엔진 설계 등을 개선해 새로 75톤 엔진 개발모델을 제작해 성능시험에 착수하게 된다.

3단에 장착되는 7톤급 액체엔진에 대한 시험도 지난해에 이어 올해 계속 한다. 지난해 12월 100초 연속 연소시험에 성공한 7톤 엔진은 분해해 각 구성품별로 점검을 한 후 이 달 중 다시 조립해 연소시간을 500초까지 점진적으로 늘려 시험을 하게 된다.

고 본부장은 "올해는 75톤과 7톤 엔진 시험이 이어지고, 발사체 시스템이 조립되는 등 발사체의 모든 하드웨어가 완성되는 해로, 한국형발사체 개발 사업의 성공을 좌우하는 매우 중요한 한 해가 될 것"이라고 말했다.

한편 한국형발사체에는 75톤급 엔진(1단에 4기, 2단에 1기)과 7톤 엔진(3단에 1기)이 장착되며 오는 2019년과 2020년 각각 발사될 예정이다. 이에 앞서 1단에 75톤 엔진과 2단에 7톤 엔진을 탑재한 시험발사체는 내년 12월 발사를 목표로 개발되고 있다.

대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr