고체연료 발사체 개발, ‘제2의 우주발사체 독립’ 상징

한미 미사일 지침 종료를 계기로 우리나라가 2024년까지 고체연료 소형 발사체 개발을 추진키로 함에 따라 고체연료에 관심이 높아지고 있다.

지난해 7월 한미 미사일 지침 개정에 이어 42년 만에 미사일 지침 종료에 따라 우리나라는 우주발사체에 고체연료를 활용할 수 있게 됐다. 우리나라가 발사체 개발에 착수한 지 근 20년 만에 고체연료라는 족쇄에서 벗어날 수 있게 된 것이다.

결국 지난달 한미 정상회담에서 미사일 지침 종료에 양국이 합의함에 따라 우리나라는 액체연료에 이어 고체연료를 발사체에 적용해 개발할 수 있는 '제2의 우주발사체 독립'을 맞게 된 셈이다.

이처럼, 발사체의 로켓 엔진은 연료에 따라 크게 고체연료와 액체연료로 나뉜다. 고체연료는 구조가 액체연료에 비해 상대적으로 간단하고, 고체연료만 장착하면 언제든지 발사가 가능하다.



무게도 가볍고 제작비도 적게 들어가는 장점이 있다. 하지만, 일단 불을 붙이면 로켓의 추력이나 속도를 제어하는 게 사실상 불가능하다. 이 때문에 고체연료를 사용하는 로켓은 주로 군사용 미사일에 투입된다.

이에 반해 액체연료를 사용한 로켓은 발사 후에 추력과 속도 등을 제어할 수 있다. 다만, 터보펌프, 연소기, 밸브 등 수많은 구조물과 부품이 들어가기 때문에 구조와 설계가 복잡하다. 제작비용도 고체연료 로켓보다 비싸다.

액체연료는 인공위성이나 탐사선, 우주선 등을 우주로 쏘아 올리는 우주 발사체에 주로 사용된다.



정부는 미사일 지침 종료에 따라 민간 우주 산업체가 저비용, 단기 발사체에 활용할 수 있도록 고체연료 개발에 나설 것이라고 공식 발표했다. 최근 들어 고체연료는 초소형위성 시장이 점점 커지면서 저궤도 소형위성과 안보용 초소형 정찰위성 발사 수요에 대응하는 발사체 개발에 유리한 것으로 평가받고 있다.

우주 선진국들은 고체연료를 자유자재로 사용하고 있다. 일본이 새로 개발하고 있는 우주 발사체 'H-Ⅲ'은 고체 부스터를 2개 또는 4개를 장착하는 방식이다. 유럽의 '아리안 6'도 고체 부스터 2개, 4개 버전으로 개발됐다.

고체연료는 액체연료보다 순간적으로 내는 힘은 약한데, 이륙 중량을 높이기 위해 발사체에 고체 부스터를 추가 장착하는 방식으로 대형 위성이나 탐사선 등을 우주로 발사하고 있다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr