25일 전남 고흥 나로우주센터에서 누리호 4차 발사를 위한 기립 작업을 수행하고 있다./한국항공우주연구원


한국형 발사체 누리호(KSLV-Ⅱ) 4차 발사가 하루 앞으로 다가왔다. 이번 발사는 지난 3차 발사와 달리 체계 종합 기업인 한화에어로스페이스가 발사체 제작부터 조립까지 전 과정을 주관했다. 한국형 발사체 개발이 연구·개발 단계에서 산업화 단계로 본격 전환되는 분기점으로 평가된다. 특히 누리호가 처음으로 위성 13기를 동시에 실어 올리며 다중 탑재 능력을 검증한다는 점에서 기술적 의미도 크다.
우주항공청과 한국항공우주연구원은 바다이야기고래출현 누리호 4차 발사 시각을 27일 오전 0시 55분쯤으로 예정하고 있다. 이번 발사 시각이 자정 무렵으로 정해진 이유는 주 임무인 차세대 중형위성 3호가 오로라·대기광 관측을 수행하기 위해 태양광 간섭이 적은 시간대에 올라가야 하기 때문이다.
25일 오전 누리호는 무인 특수 이동 차량 ‘트랜스포터’에 실려 종합조립동에서 제2 발사대로 이동 릴짱 했다. 약 1시간에 걸친 이송 이후 누리호는 발사대에서 기립 작업을 완료했으며, 이어 엄빌리컬(umbilical·탯줄) 연결, 발사체 신호 점검까지 주요 준비 절차가 차질 없이 이어졌다.
발사를 하루 앞둔 26일에는 발사 성공 여부를 좌우하는 핵심 요인들이 종합적으로 점검된다. 첫 번째는 비행 안전성으로, 발사 후 누리호의 비행 경로가 우 카카오야마토 주 물체나 유인 우주선과 충돌할 가능성이 있는지 분석한다. 충돌 위험이 확인될 경우 발사는 즉시 연기될 수 있다.
두 번째는 기상 조건이다. 지상 기온은 영하 10도에서 영상 35도 사이여야 하고, 지상 평균 풍속이 15m/s 이상이거나 순간 최대 풍속이 21m/s를 넘으면 발사를 미뤄야 한다. 앞서 강풍주의보 발효 등 기상 악조건으로 인 바다이야기2 해 발사 준비 절차 일부가 지연된 바 있다. 또 고층풍, 낙뢰 가능성, 태양 흑점 및 태양입자 활동과 같은 우주기상도 중요한 변수로 꼽힌다.
26일 오후에 열리는 발사관리위원회가 이러한 요소를 모두 반영해 최종 발사 여부와 시각을 확정하면, 발사 약 4시간 전부터 연료(케로신)와 산화제(액체산소)를 주입하기 위한 준비를 한다. 연료 주입까 야마토게임예시 지 모든 준비를 마치면 발사 10분 전부터는 발사 자동 운용(PLO) 프로그램이 가동된다. PLO 구간에서 예기치 못한 문제가 발견되면 자동으로 발사가 중단된다. 만약 문제가 발생해 발사가 연기될 경우 발사 예비 기간인 27일부터 12월 4일 사이 다시 발사일을 결정한다.



그래픽=손민균


27일 0시 55분쯤 발사 이후에는 각 단계별 시퀀스가 예정대로 수행돼야 한다. 1·2단 분리, 페어링 분리, 3단 점화 등 일정이 정확히 맞아떨어져야 하며, 마지막으로 위성 13기가 계획된 궤도에 정확히 안착해야 최종 성공으로 평가된다.
누리호는 발사 후 총 21분 24초 동안 비행한다. 발사 후 2분 5초에는 고도 63.4㎞에서 1단 분리가 이뤄지고, 3분 54초 후에는 고도 201.9㎞에서 페어링이 열려 분리된다. 4분 32초 이후에는 고도 257.8㎞에서 2단이 분리되고 3단 엔진이 점화된다.
이번 발사의 주 임무는 한국항공우주산업(KAI)이 개발한 차세대 중형위성 3호를 고도 600㎞ 태양동기궤도에 투입하는 것이다. 이 위성은 발사 13분 27초 뒤 가장 먼저 분리된다. 이후 남은 12기의 큐브위성이 약 20초 간격으로 2기씩 분리된다. 큐브위성은 스페이스린텍, 한컴인스페이스, 한국전자통신연구원(ETRI), 우주로테크, 쿼터니언, 서울대, 인하대, 카이스트, 세종대, 한국항공우주연구원, 코스모웍스 등이 제작했다.
누리호는 비행 안전을 위해 남쪽 해역 방향으로 비행한다. 누리호 1단은 전남 고흥에서 428㎞ 떨어진 일본 큐슈 서쪽에, 2단은 2804㎞ 떨어진 필리핀 동쪽 해역에 낙하한다.
누리호 추적은 나로우주센터와 제주추적소에 설치된 레이더와 텔레메트리(원격자료 수신 장비)로 운용된다. 추적 레이더는 최대 3000㎞까지, 텔레메트리는 최대 2000㎞까지 누리호의 상태를 확인할 수 있다. 후반부 비행은 항우연이 남태평양 도서 국가 팔라우에 구축한 추적소에서 담당한다.
최종 발사 성공 여부는 발사 1시간 25분 뒤인 27일 오전 2시 20분 발표된다. 특히 마지막 큐브 위성이 분리되는 발사 15분 27초 시점이 사실상 임무 성공 여부를 결정하는 핵심 순간이 될 전망이다.



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