매년 위성 10개씩 쏘아올릴 계획 [대한민국 우주산업]

안녕하세요,

 

인공위성과 달 탐사선 등을 우주로 실어 나를 첫 국산화 로켓 '누리호'가 

10월 발사를 앞두고 실전 연습에 한창입니다.

누리호는 한국항공우주연구원과 현대중공업, 한화, 스페이스솔루션 등 

국내 300여 개 기업이 함께 개발한 한국형 발사체입니다. 

통신·항법 위성 국산화 사업도 올해 처음 시작됩니다. 

 

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과학기술정보통신부와 항공우주연구원, 쎄트렉아이 등에 따르면 

우리나라가 올해부터 2027년까지 7년간 발사할 인공위성은 71개에 달하는 것으로 확인되었습니다.

다음 달 카자흐스탄에서 발사되는 차세대 중형 위성 1호에 이어 

내년에는 다목적 실용위성(아리랑) 6·7호와 시험용 달 궤도선(달 인공위성)이 우주로 떠납니다. 

2024년부터는 3년간 관측·정찰용 소형 군집 위성 50여 개를 발사할 계획입니다.

한국 최초의 통신위성인 천리안 3호는 2027년 발사를 목표로 다음 달 주관기관을 선정합니다.

 

7개 항법위성을 제작하는 4조 원 규모 한국형 항법시스템(KPS) 사업도

올 상반기 예비타당성 조사를 거쳐 내년부터 시작됩니다.

인공지능 기술의 결정체인 자율주행 자동차, 플라잉 카, 드론 등의 운행에 필요한 

미래형 통신시스템을 구축하기 위해서입니다.

 

빅데이터에 기반을 둔 딥러닝과 클라우드 기술이 발전하면서 관측·정찰, 통신, 항법 전반에 걸쳐

위성 수요가 급증하고 있다는 분석이 나옵니다. 

모건스탠리는 2040년 글로벌 우주산업 시장이 1조 1040억 달러에 이를 것으로 내다봤습니다.

2019년(3660억 달러) 보다 세배 가량 증가한 규모입니다.

항공우주연구원 관계자는 

"지금이 세계 우주 개발 경쟁에서 뒤처지지 않을 마지막 골든타임"이라고 강조했습니다.

 

전남 고흥 외나로도에 있는 나로우주센터 누리호 종합 연소시험동은 불이 꺼질 틈이 없습니다.

1단 엔진 연소시험의 성공 여부가 올 10월 1차 발사의 성패를 판가름하기 때문입니다.

1단 엔진의 30초 연소시험에 성공했지만, 난도가 더 높은 100초, 127초 연소시험을 앞두고 있습니다.

한 번이라도 실패할 경우 올해 '누리호' 발사는 또 물거품이 될 수도 있습니다.

1 단부는 수년간 막대한 투자가 들어간 국내 항공우주 역량의 집결체이자 심장입니다.

우주개발에 대규모 예산을 투입하는 미국, 러시아 등은

발사체 기술력이 국가 안보와 직결된다는 판단 아래 엔진 기술을 다른 나라와 공유하지 않습니다. 

2013년에 발사에 성공한 '나로호' 개발 과정에서도

정부는 액체 엔진이 탑재된 1 단부를 러시아에서 가져오고 핵심 기술은 이전받지 못했습니다. 

 

항공우주연구원은 75t급 엔진을 나로호 첫 발사로부터 6년이 지난 2015년 처음 개발해 시험에 들어갔습니다.

연소 불안정 현상으로 몇 번 설계도를 갈아엎은 끝에 지금까지 누적 1만 6000초가량의 연소시험을 했습니다.

300t의 추력을 내기 위해서는 엔진 4기를 한 몸처럼 작동하도록 묶어야 합니다(클러스터링).

당초 이달 발사하려던 일정이 10월로 미뤄진 것도 엔진 클러스터링 문제 때문이었습니다.

지난달 말 1차 연소시험 첫 성공으로 엔진 4기가 합쳐진 1 단부가 실제 불을 뿜는 단계까지 겨우 올라왔습니다.

 

한국형 발사체 개발사업의 목표는 1.5t급 실용위성을 저궤도로 올릴 수 있는 발사체를 확보하는 것입니다.

우주기술 선진국 반열에 들기 위해서는 고성능 인공위성과

이를 언제든지 자국에서 쏠 수 있는 자체 발사체 기술이 핵심입니다. 

한국은 인공위성 분야에서 관측 해상도 기준 세계 6~7위권의 기술력을 갖췄다고 평가받지만,

위성 핵심 부품은 대부분 해외에 의존하고 있는 것이 현실입니다.

발사체 기술력은 이보다도 한참 뒤떨어져있습니다.

자력으로 위성을 쏘아 올릴 수 있는 기술이 없었죠.

2010년부터 2조 원을 투입해 누리호를 개발해온 이유입니다.

발사에 성공한다면 한국은 우주 선진국 진입을 위한 걸음마를 떼게 됩니다.

 

누리호 엔진은 2008년 미국의 민간 기업 스페이스 X가 '팰컨 1' 로켓 발사에 활용한 '멀린 1C'보다 추진력이 떨어집니다.

항우연은 후속 사업을 통해 스페이스 X가 100여 개 인공위성을 묶어 발사한

'팰컨 9' 로켓에 탑재된 엔진 '멀린 1D'수준으로 끌어올릴 계획입니다. 

 

현대중공업이 엄빌리칼 타워를 포함한 발사체 시스템 개발 및 건설에 참여했습니다.

현대중공업은 LNG 선박을 건조하면서 폭발 위험이 높은 액체를 안정적으로 공급하는 기술력을 갖추게 되었죠.

이 같은 기술이 누리호 발사대 건설에 적용되었습니다.

 

누리호의 엔진 개발은 한화 에어로스페이스가 맡았습니다.

항공기용 가스터빈을 생산해 영국 롤스로이스 등에 수출하며 쌓은 정밀 가공기술과

고온 내열소재 기술력을 활용했습니다. 

한국항공우주산업(KAI)은 누리호 1단의 대형 추진체 탱크를 생산했습니다.

비행모델 1~3 단부를 연결하는 총 조립도 진행하고 있습니다.

 

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개발사업을 통해 고도화한 기술은 다시 민간 분야에서 활용될 전망입니다.

밀폐된 공간의 기체나 액체의 압력을 정밀하게 다루는 기술은 기계장비 분야에 적용이 가능합니다.

터보펌프 기술은 선박엔진 개발에 고스란히 활용됩니다.

엔진 유량을 정밀 조절하는 알고리즘은 수액 치료기기에 접목이 가능해 헬스케어 산업에도 활용 가능합니다.