성공여부는 내일 새벽 6시 첫교신에 달렸다

발사 4시간전부터 발사후까지 궤적 정리

7년 8개월 동안 준비해온 우리나라 첫 우주발사체 나로호(KSLV-I)가 25일 드디어 우주개발의 첫 발을 내딛는다.

지난 19일 발사에서 7분 56초 앞두고 중단된 경험이 있어 성공 여부에 관심이 쏠려 있다.

발사 4시간, 1단 로켓에 연료인 등유(케로신)와 산화제인 액체산소 주입을 시작하면서 나로호는 본격적인 발사 준비에 들어간다.

발사 18분 전, 모든 기기의 상태와 기상, 주변 환경을 점검한 뒤 이상이 없다고 판단되면 발사지휘센터(MDC)에서 발사 책임자인 조광래 항우연 우주발사체연구 본부장이 발사승인이 내린다.

발사 15분 전부터 ‘자동 발사 시퀀스’가 시작, 900초 카운트다운에 들어간다. 이 과정에서 지난번 소프트웨어상의 오류로 발사 7분 56초를 남겨놓고 중단된 바 있다.

이번 재발사 성공을 위해 나로호 제작에 있어 사용되는 모든 부품은 인증 모델(QM)을 거쳤고, 지상검증용 기체(GTV)를 통해 로켓 발사를 위해 필요한 조립동 및 발사장의 지상 장비와 발사 준비과정을 인증하는 시험을 거치는 등 상당한 신뢰성을 갖췄다.

나로호는 이륙 직후 25초 동안 900m를 수직으로 솟구치는데, 이때 나로호에서 분출되는 고온, 고압의 화염이 발사대 시설에 손상을 주는 것을 최소화하고 만일에 있을지 모르는 사고로부터 발사장과 시설들을 보호하기 위해 처음 10초 동안 북동쪽을 향해 비스듬히 기울어져 올라간다. 그 뒤 킥턴(Kick-turn)으로 발사체의 방향을 남쪽으로 선회하며 속도를 높인다.

발사 55초 뒤 고도 7.4㎞ 지점에서 나로호는 시속 1200㎞(마하 1)로 음속을 돌파하며, 이때, 나로호는 가장 큰 압력을 받게 된다. 발사체의 구조적인 결함이 있을 경우 폭발할 가능성도 가장 높아지기 때문에 발사 성공의 1차 관문이 된다.

발사 215초 뒤 나로호가 고도 177㎞에 도달하면 위성을 감싸고 있던 페어링이 2개로 쪼개지면서 분리된다. 페어링이 모두 분리되지 않으면, 과학기술위성 2호가 발사체에서 분리해 나올 수 없게 된다.

발사 232초 뒤 193㎞ 상공에 이르면 1단 로켓이 작동을 멈추고 1단에 붙어 있는 역추진로켓이 점화되면서 1, 2단 로켓이 분리된다. 1단이 제대로 분리되지 않으면 나로호 발사는 사실상 실패로 끝나게 된다. 1단 로켓은 발사장에서 2270㎞ 떨어진 필리핀 동남쪽 태평양 공해상에 낙하하게 된다.

1단 로켓 분리 후 2단 로켓은 163초간 엔진의 추력 없이 관성으로 날아가다가, 엔진 점화되면 사실상 나로호의 발사는 성공단계에 접어든다. 이후 58초 동안 고체연료를 연소시키며 초속 10㎞ 이상의 속도로 306㎞의 궤도에 오르게 된다.

발사 540초(9분)에는 위성과 2단 로켓이 분리된다. 발사체와 인공위성의 분리 기술은 우리나라로선 처음 시도하는 기술. 위성이 제대로 분리되지 않더라도, 위성의 수명이 줄어들 뿐 위성이 궤도에 진입하는 데에는 문제가 없다.

위성상태 점검과 자세제어, 임무수행 등을 위해 과학기술위성 2호와 한국과학기술원 인공위성연구센터는 26일 새벽 4시 27분경 16분 동안 첫 교신을 시도할 예정이지만, 위성과 지상국의 거리가 최소 2300km에서 최대 4300km로 너무 멀고 위성 안테나의 위치가 정확히 한반도를 바라보지 않을 가능성이 있어 사실상 새벽 6시 교신에 따라 나로호 발사의 최종 성공 여부가 판가름될 것으로 보인다.