10월 발사 앞둔 나로우주센터 가보니…

10월에는 ‘실패의 교훈’을 결실로 바꿀 수 있을까. 지난 2009년과 2010년 한국 최초의 우주발사체 나로호(KSLV-Ⅰ)의 1차, 2차 발사를 연달아 실패한 한국항공우주연구원(항우연)은 2차 실패 이후 2년 반 만인 오는 10월 3차 발사를 앞두고 있다. 1차와 2차 실패 이후 명확한 실패 원인을 밝히지 못했기 때문에 실패의 교훈조차 얻지 못한 것 아니냐는 지적에도 불구, 전남 고흥군 외나로도의 나로우주센터에서는 지난 2년간 꼬박 매달려온 3차 발사 성공을 위한 연구가 한창이었다.

발사까지 5개월여의 시간을 앞두고 있지만 이미 운영모드에 접어든 센터에서는 발사 당일의 긴장감이 먼저 찾아와 있는 듯했다. ‘540초’(로켓발사부터 위성 궤도 안착까지 걸리는 시간)의 성공을 위한 수년의 도전, 그 결실을 확인할 수 있는 나로우주센터를 지난 26일 찾았다.

26.46㎢의 면적에 3000명 내외의 인구를 가진 작은 섬 외나로도는 2009년 이후 국내 우주개발 기술의 상징성을 갖게 되기 전까지 수려한 풍광을 가진 조용한 해안마을로 더 각광을 받았던 곳이다. 바다에 나가 섬을 바라봤을 때 비단을 펼쳐놓은 모양새라 해서 이름 붙여진 나로도(老島)는 여전히 한적한 마을이지만 나로호 발사 때마다 수백명의 연구진과 1000여명이 넘는 취재진이 모여드는 최첨단 과학기술의 집결지다.

●9월 나로호 총조립 돌입

섬의 동쪽 끝에 위치한 우주센터의 발사대는 남해바다의 수려한 풍경을 정면으로 마주한 해발 380m의 절벽 위에 서 있다. 발사대의 위치는 로켓 발사 시 안정적인 발사각 확보와 로켓의 비행경로가 인근 국가의 영공을 통과하지 않는지, 발사 후 분리된 우주발사체의 낙하지점에 대한 안전성 등을 고려해 세워졌다. 2009년 완공된 지하 3층 깊이의 발사대는 러시아에서 제공한 2만 3000여 페이지의 상세 설계문서를 전부 우리나라에 맞는 수치와 단위로 바꿔 6000여장의 설계도면을 다시 그리는 과정을 통해 지어졌다.

민경주 나로우주센터장은 “당시 설계도면을 한 장 그릴 때마다 전부 러시아의 사인을 받아야 했다.”면서 “이 과정을 통해 기술 이전을 거부한 러시아로부터 많은 기술을 배워 현재는 90% 이상 부품에 대해 국산화를 이뤘다.”고 말했다. 항우연 연구진들은 현재 발사 4시간 전부터 나로호에 추진체와 산화제 등을 충전해 주는 케이블 마스터와 발사 순간까지 나로호를 지지해 주는 450t 무게의 발사패드의 시스템 점검을 진행하고 있다. 항우연은 제1발사대 인근에 1t급 위성을 발사할 수 있는 제2발사대를 세울 예정이다.

항우연은 이달부터 본격적인 발사 준비 일정에 돌입한다. 이달에는 상단 개선과 보완조치를, 6월에는 상단 탑재부 상태 모니터링에 들어간다. 7월에 상단과 1단을 우주센터로 이송해 점검한 뒤 8월에 발사대 시스템 점검이 완료되면 9월엔 나로호 총 조립에 들어간다.

로켓의 성능 점검과 조립과정에 쓰이는 지상장비 점검도 한창 진행 중이다. 발사체 종합 조립동에서는 나로호 1단과 동일한 지상검증용 기체(GTV)를 이용, 발사 직전까지 성능실험을 반복하고 있다. 지상검증용 기체는 실제 러시아에서 조립하고 있는 1단과 엔진을 제외한 크기와 무게, 각종 전자장비 등 모든 것이 동일하다. 실물크기의 모형(목업·Mock-up) 엔진을 단 이 기체는 러시아에서 개발한 1단 로켓이 들어오기 전까지 실제와 같은 환경에서 나로호 발사 준비를 하는 데 쓰인다.

조광래 나로호 발사추진단장은 “지상 검증용 기체를 우리 센터에 남기는 문제를 두고 러시아와 실랑이를 벌였다.”면서 “우리 우주개발 기술 발전에 두고두고 보탬이 될 것”이라고 말했다. 러시아에서 온 연구진 16명도 현재 조립동에 머물며 1단 로켓을 들여왔을 때 검사해야 할 장비를 점검하고 있다.

●3차 성공 위해 2단 FTS 화약장치 제거하기로

5개월여 앞으로 다가온 나로호 3차 발사를 준비하는 시간은 과거 두 차례의 실패를 극복하기 위한 과정 그 자체다. 지난 2009년 8월 첫 번째 발사된 나로호는 이륙한 지 216초 만에 한쪽 페어링이 분리되지 않아 바다로 추락했고, 2010년 6월 2차 발사 때는 1차 발사 때보다 더 짧은 136.7초 만에 발생한 통신 두절로 제주 남단의 공해로 추락했다. 나로호 발사의 성패는 지상에서의 이륙부터 위성 궤도 진입까지 단 540초 안에 좌우된다. 연구진들은 10분도 채 안 되는 이 짧은 시간의 성공을 위해 시험과 개발, 수차례의 시행착오를 겪었다. 김승조 항우연 원장은 “100% 준비를 완벽하게 해도 아주 작은 것 때문에 실패할 수 있는 것이 바로 우주 발사체”라면서 “로켓은 완벽 속에서도 실패할 가능성이 항상 있다.”고 말했다.

항우연은 10월로 예정된 3차 발사의 성공 가능성을 최대로 높이기 위해 두 가지 기술을 변경한다. 지난해 한·러 공동조사단의 실패 원인 분석 과정에서 제기된 2단부 비행종단시스템(FTS) 에러 가능성에 대비해 FTS에서 화약장치를 없애기로 했다. FTS는 발사체의 비행 궤적이 잘못돼 민가 피해 등 문제가 예상될 경우 자폭하기 위한 장치다.

항우연은 또 폭발 가능성을 낮추기 위해 위성 상부 페어링 분리장치의 고전압 기폭장치를 저전압으로 바꾼다. 저전압 장치는 고전압 장치에 비해 방전이 안정적이지만 전자파 장애를 많이 받는다. 조 단장은 “지난 3월까지 저전압 장치 전자파 환경시험을 마쳤다.”면서 “비행체 개선조치를 마무리 짓고 발사대와 발사체 통제센테에 대한 점검에 박차를 가하겠다.”고 말했다.

고흥 윤샘이나기자 sam@seoul.co.kr