누리호 발사: '100% 메이드인 코리아' 우주 발사체...세계 7번째 우주 강대국 될까?

지난해 6월 전남 고흥 나로우주센터에서 누리호 인증모델이 신규 구축된 제2발사대의 인증시험을 위해 발사대에 기립해 있다

지난 11년간 약 2조원을 들여 독자 개발한 한국형 우주발사체 '누리호(KSLV-II)) 발사 실험이 이틀 앞으로 다가왔다.

항공우주연구원은 오는 21일 오후 4시(잠정) 전남 고흥 나로우주센터에서 설계·제작·발사 전 과정을 100% 한국 기술로 완성한 '누리호'가 지상 700㎞ 우주 공간을 향해 발사된다고 밝혔다.

누리호 개발에 성공하면 한국은 미국, 러시아, 유럽, 중국, 일본, 인도에 이어 무게 1t 이상의 실용 위성을 자체적으로 발사 가능한 7번째 국가가 된다.

누리호 발사는 한국과 한국 우주산업에 무엇을 의미할까?

우주발사체 '누리호'

우주발사체는 인공위성·우주정거장 등 우주 구조물을 우주 공간에 올려놓기 위해 사용하는 로켓을 뜻한다.

지구 주위를 빙빙 돌거나, 아예 지구를 벗어나 다른 행성으로 날아가는 비행체를 만들려면 지구 중력을 벗어날 수 있는 강력한 추진력이 필요하다.

바로 이 탈출 속도를 만들어 주는 엔진이 우주 발사체다.

더 빠른 속도를 붙이면 지구 중력권을 벗어나 화성·목성 등 태양계 행성이나 아예 다른 태양계의 넓은 우주로도 갈 수 있다.

누리호는 1.5t급 실용위성을 지구 저궤도(600~800km)에 투입할 수 있는 우주발사체다.

한국은 이미 독자기술로 개발한 인공위성을 우주 궤도에 올린 바 있다. 지난 3월 정지궤도 안착에 성공한 세계 최초 환경감시 위성 '천리안위성 2B호'가 대표적 사례다.

다만 이 같은 위성을 우주로 보낼 발사체는 해외 기술에 의존해왔다.

누리호는 설계부터 발사까지 전 과정을 100% 한국 기술로 완성한 발사체다.

21일로 예정된 이번 발사는 엄밀히 말하면 마지막 시험 단계다.

개발의 마지막 단계에서 성능을 확인해보는 것이다. 자동차로 예를 들자면 출시하기 전 시험 운전을 해보는 것이다.

이 때문에는 누리호에는 실제 인공위성이 아니라, 인공위성과 무게가 동일한 더미가 실려 올라간다.

지금까지 다른 나라 도움 없이 발사체를 쏠 수 있는 나라는 러시아, 미국, 프랑스, 중국, 일본, 인도, 이스라엘, 이란, 북한 등 9개국이다.

그러나 1t 이상의 실용급 위성 발사기술을 보유한 나라는 6개국뿐이다. 북한, 이스라엘, 이란은 300㎏ 이하만 가능하다.

'나로호'와 무엇이 다른가?

물론 한국은 우주발사체에 도전해 성공한 경험이 있다.

다만 2013년 발사한 '나로호'는 우주 강국 러시아와의 협력으로 만든 발사체였다.

나로호는 2번의 실패 끝에 임무를 수행했다.

앞서 2009년 8월 1차 발사에서는 이륙 216초 후 한쪽 페어링이 미분리됐으며, 2010년 6월 2차 발사에서는 이륙 약 137.3초 후 폭발했다.

그러다 2013년 1월 30일 3차 발사에서 100kg급 소형 위성을 지구 저궤도에 투입하는 데 성공했다.

외국 기술의 힘을 빌리긴 했지만, 발사체 기술 자립의 도약으로 평가되는 성과였다.

한국 첫 우주발사체 나로호(KSLV-1)가 지난 2013년 1월 30일 오후 전남 고흥 나로우주센터에서 우주를 향해 날아가고 있다 (한국항공우주연구원 제공)

이후 한국은 '자력 독자 기술 개발'로 목표를 상향한다.

힘도 더 세다. 누리호는 나로호 때의 15배 무게인 1.5t의 실용위성을 우주 궤도로 올릴 수 있게 설계됐다.

나로호 크기가 아파트 10층 정도의 높이인 33.5m였던 데 비해 누리호의 경우는 14층 높이인 47.2m에 달한다.

목표 고도는 두 배 이상인 600~800㎞에 이른다.

내년까지 투입예산은 나로호의 4배에 가까운 1조 9572억원에 달하는데, 지금까지 11년에 걸쳐 300여 개 기업이 참여해왔다.

독자 개발의 의의

발사체 독자 개발이 의미가 큰 이유는 산업과 안보 측면에서 새로운 문을 열 수 있는 계기가 되기 때문이다.

우주 기술은 미사일기술 통제체제(MTCR)와 미국의 국제무기거래규정(ITAR)에 따라 국가 간 기술이전이 엄격히 금지됐다.

자체 발사체를 갖고 싶다면 기술 전수를 기대하기 힘든 조건에서 시행착오를 거듭할 수밖에 없다.

인하대 항공우주학과 노태성 교수는 이와 관련해 "궤도에 인공위성을 올리거나 우주 쪽으로 물체를 내보내는 목적이라도 (원리가 같기 때문에) 무기로도 사용될 수 있다"며 "선진국 입장에서는 기술을 돈을 주고 팔았는데 받은 쪽에서 무기를 만들면 위협이 될 수 있으니까 전혀 기술을 주지 않는다"라고 설명했다.

특히 한반도를 둘러싸고 있는 나라들이 모두 우주 산업 강국이라는 측면에서 한국이 자체 발사체를 가지게 되면 이에 따라 국가 위상도 높아지게 된다.

또한 우주 수송능력 확보 및 우주 개발 수행의 기본 인프라를 확보하기에 우주 산업의 새로운 전기를 맞는다고도 볼 수 있다.

누리호 로켓 엔진' 18일 오전 경기도 성남시 서울공항에서 열린 서울 국제항공우주 및 방위산업전시회 2021(서울 ADEX)에 누리호 심장 '75톤 액체로켓 엔진' 실물이 전시돼 있다

노 교수는 "한국이 우주 시장에 진입할 수 있는 계기"라고 봤다. 시장규모가 2040년쯤 되면 1000조원 이상, 크게 보면 2000조원까지도 볼 수 있기 때문이다.

물론 미국, 유럽, 일본 등에서 견제도 예상된다. 특히 미국은 우주발사체 시장에 진입할 수 없도록 벽도 많이 세워놨다.

하지만 노 교수는 "어려운 측면이 있지만 틈새시장을 노려볼 수 있다"라고 예측했다. 예를 들어 자체적으로 인공위성을 만들어서 쏘아 올릴 수 없는 나라에 '패키지 서비스'를 해줄 수 있다는 것.

"인공위성이 통신, 지상, 농업 및 기상 관측 등에 쓰임새가 있는데 이걸 올릴만한 인프라가 없는 여러 나라가 있다. 그런 나라에 인공위성부터 발사 이후 데이터 처리를 해주는 등의 묶음 서비스를 해주는 것도 상대적으로 틈새시장이다. 한국이 인공위성은 세계적 수준이니까 그렇게 하면 견제를 피해면서 도전해볼 만 하다."

또한 대기권을 뚫고 우주로 향하는 발사체 기술은 곧 대륙간 탄도미사일과 같은 세계 최고 수준의 무기체계 기술을 가진 국가라는 의미이기도 하다.

안보 전략에 있어서도 큰 기초 자산을 확보하는 셈이다.

이와 관련해 허환일 충남대 항공우주공학과 교수는 "우주라는 게 오늘날은 국가안전의 필수 영역이 되어버렸다"라며. "한반도를 중심으로 하면 중국, 일본, 미국, 러시아는 모두 우주군이 있기에 그런 측면에서도 국가 안보의 필수 축으로 볼 수 있다"라고 설명했다.

그동안 족쇄였던 한미 미사일 지침도 최근 종료된 만큼 앞으로 대륙간탄도미사일 개발에도 관련 기술의 활용도 가능할 것으로 보인다.

실패할 가능성은 없나?

누리호 발사가 이번이 처음인 만큼 실패할 가능성도 배제할 순 없다.

1950년대부터 이뤄진 전 세계 로켓 발사의 첫 시도 성공률은 30% 정도로 알려져 있다.

러시아 기술을 빌린 나로호도 3차 시도 만에 성공했다.

2021년 기술과 과거를 동일한 잣대로 볼 순 없지만, 우주 발사체는 미국이나 러시아 같은 우주 강국도 여러 차례 실패를 경험한 고난도의 도전이다.

하지만 실패하더라도 다음 발사 시도의 성공률을 높일 수 있는 데이터를 얻을 수 있는 만큼 유의미하다고 보는 시선이 많다.

허 교수는 "이번에는 인공위성 자체가 없기 때문에 누리호가 1,2,3단으로 단 분리가 제대로 되고 원하는 고도까지 가면 우선 100% 성공"이라면서도 "워낙 복잡한 기술이기 때문에 안되더라도 그걸 보완해서 앞으로 하면 되는 것이기 때문에 기술진보 측면에서는 성공"이라고 평했다.

그러면서 "우리가 이번에 독립적인 우주발사체를 천공한다면, 그것이 한국이 노력하면 달도 갈 수 있고 화성도 갈 수 있는 실력을 갖출 수 있다고 보기 때문에 전 세계적으로 보면 우주 파트너로 인정받는 중요한 이정표가 될 것"이라고 강조했다.

누리호 발사: '100% 메이드인 코리아' 우주 발사체...세계 7번째 우주 강대국 될까? - BBC News 코리아

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