75t급엔진 2015년께 연소시험, 2016~2017년께 시험발사 추진

나로호(KLSV-Ⅰ) 발사 성공을 계기로 우리나라 우주개발 사업이 본궤도에 오르면 오는 2016~2017년께 북한의 로켓 기술을 앞설 수 있을 것으로 보인다.

이 시점에 시험 발사될 75t중(重·추진력 크기)급 로켓 엔진의 성능이 북한 로켓에 사용되는 30t급에 비해 효율성 등의 측면에서 우월하기 때문이다.

3일 항공우주연구원 관계자들에 따르면 당국은 나로호 후속사업인 한국형발사체(KLSV-Ⅱ)의 기본 추진체인 75t급 엔진의 연소시험을 이르면 2015년께 진행할 계획이다.

이를 위해 전남 고흥 나로우주센터 발사대 부근에 마련하는 추진기관 연소시험설비의 완공 시점도 2015년말 이전으로 최대한 앞당길 예정이다. 현재 연소시험설비는 기초 토목 단계로, 앞으로 상세 토목, 상세 건축 등의 과정을 거쳐야한다.

연소시험이 성공적으로 끝나면 1~2년 뒤인 2016~2017년까지 이 75t급 엔진 하나만으로 로켓(우주발사체)를 만들고 여기에 50㎏정도의 소형 위성을 실어 시험 발사에 나선다.

항우연 고위 관계자는 “현 시점에서는 어쨋거나 북한이 30t급 액체엔진을 스스로 만들고 이를 기본 추진체로 은하3호 발사에 먼저 성공했으니 우리보다 앞섰다는 사실을 부인할 수 없다”며 “그러나 우리가 75t급 시험발사에 성공하면 이는 북한보다 뛰어난 기술력을 확보한 것으로 볼 수 있다”고 말했다.

북한은 지난해 12월 12일 로켓 1단(하단)에 30t급 엔진 4개(120t급)가 붙은 은하3호를 발사, 광명성3호 위성을 궤도에 올려놓은 바 있다.

그러나 항우연 관계자와 전문가들에 따르면 은하3호 발사 직후 인양된 잔해 등을 분석한 결과 북한의 30t급 엔진은 27t급 주엔진에 3t급 보조엔진이 달린 형태로, 옛 소련이 개발해 1960년대 제 3세계에 널리 보급된 스커드(Scud) 미사일을 원형으로 삼고 있다.

이처럼 상대적으로 구형의 로켓 추진체라 이 형태와 시스템을 유지하는 한 업그레이드를 통해 추진력을 더 키우는 것은 사실상 불가능하다는 게 전문가들의 견해다.

항우연 관계자는 “북한의 30t급 엔진은 적연질산(HNO₃94%+N₂O₄6%)을 산화제로 사용하는데, 우리 나로호 1단 엔진이나 75t급 엔진의 액체산소 산화제에 비해 연료단위무게당 추진력 비율이 떨어져 효율이 낮다”며 “엔진 연소기에 산화제와 연료를 끊임없이 공급하는 터보펌프도 구형”이라고 설명했다.

이미 우리 손으로 제작한 30t급, 75t급 엔진도 모두 시제품이 나와있는 상태다. 다만 국내에 종합 연소시험을 실행할 설비가 없어 완전한 성능 테스트와 수정 등의 과정을 진행하지 못하고 있을 뿐이다.

30t급은 엔진의 핵심 부품인 연소기·터보펌프·가스발생기를 모두 결합한 뒤 성능을 따져보는 종합 연소시험까지 2006~2008년 러시아 시험장을 빌려 마쳤고, 75t급 엔진의 연소기 성능 시험도 2010~2011년에 걸쳐 진행했다.

항우연 관계자는 “나로호 개발 과정에서 러시아를 오가며 배운 액체연료 엔진 기술을 바탕으로 나로호 사업과 동시에 이미 75t급 엔진 개발도 함께 추진해왔다”며 “예산 등만 충분하다면 2015년까지 추진기관 시험설비(연소시험설비)를 서둘러 갖추고 이후 1~2년내 시험발사에 나설 수 있다”고 의지를 내비쳤다.

당국은 이 75t급 엔진 4개를 묶어 2020년 전후 300t급 순수 국산 로켓인 ‘한국형발사체(KLSV-Ⅱ)’를 쏘아올릴 예정이다.

연합뉴스