남양주대형로펌 4번째 누리호, 역대 최다 13기 위성 탑재···‘우주 손님’ 면면은?

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작성자 또또링2 작성일25-11-29 00:50 조회1회 댓글0건

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남양주대형로펌 27일 새벽 발사된 4번째 누리호에는 인공위성이 총 13기 실렸다. 지금까지 발사된 역대 누리호 가운데 가장 많은 위성이 탑재됐다.
주탑재체, 즉 누리호가 지구 궤도로 수송한 가장 중요한 ‘손님’은 중량 516㎏짜리 ‘차세대 중형위성 3호’다. 한국항공우주산업이 개발했으며, 지름 1.92ｍ에 높이가 1.76ｍ다. 대략 가정용 양문 냉장고 2대를 이어 붙인 덩치다.
오로라 관측, 우주 플라스마 관찰, 무중력 공간에서 줄기세포 생육을 목표로 하는 장비가 총 3대 실렸다. 주탑재체답게 위성 하나에 여러 종류 기기가 들어갔다.
누리호에는 초소형 위성(큐브위성) 12기도 실렸다. 초소형 위성 동체는 ‘007 가방’ 크기를 넘지 않을 정도로 작다. 중량도 2~20㎏ 수준으로 가볍다. 하지만 우주에서 구현하고자 하는 기능은 눈길을 사로잡는다.
특히 주목되는 것은 인하대 연구진이 개발한 ‘인하 로샛’이다. 인하 로샛은 돌돌 말거나 풀 수 있는 세계 최초의 초소형 위성용 태양전지를 탑재했다. 바로 ‘롤러블 태양전지’다.
일반적인 태양전지는 딱딱한 판자 형태이기 때문에 문을 여닫듯 접거나 펼 수만 있으나, 인하 로샛에 장착된 태양전지판은 두루마리 화장지처럼 뱅글뱅글 돌려서 다룰 수 있다.
이런 특이한 수납·전개 방식은 분명한 장점이 있다. 롤러블 태양전지와 판자형 태양전지를 같은 크기 공간에 넣었다가 완전히 펼치면 롤러블 태양전지 면적이 상대적으로 넓다. 롤러블 태양전지가 위성에 더 많은 전력을 공급할 수 있다는 뜻이다. 전력은 위성 작동을 위한 필수 요소다.
서울대 연구진이 만든 스누글라이트-Ⅲ는 위성항법시스템(GPS)을 이용해 세계 최초로 초소형 위성 2기를 추력기 없이 도킹(결합) 또는 랑데부(접근)하도록 만드는 기술을 구현했다. 연료를 꼭 써야 하는 추력기가 없어도 높은 고도에 존재하는 얇은 대기 흐름을 이용해 움직이도록 만들어졌다. 이 기술을 사용하면 연료를 실을 위성 동체 공간에 전자장비를 더 탑재할 수 있다. 위성 제작 비용도 줄어든다.
이 밖에 4차 누리호에는 한국항공우주연구원의 ‘국산 소자부품 우주검증 플랫폼 1호’, 스페이스린텍의 ‘비천’, 한컴인스페이스의 ‘세종 4호’, 한국전자통신연구원의 ‘에트리샛’, 우주로테크의 ‘코스믹’, 코스모웍스의 ‘잭-003, 잭-004’, 쿼터니언의 ‘퍼셋01’, 세종대의 ‘스파이론’이 실렸다.
어둠이 짙게 내려앉은 27일 오전 1시13분 전남 고흥 나로우주센터. 이렇다 할 밝은 조명을 찾기 어려운 외딴 해안가인 이곳에서 갑자기 집채만 한 거대한 불덩어리가 하늘로 솟구쳤다.
불덩어리는 주변 야산을 환히 비추더니 이내 검은 하늘로 거침없이 치고 올라갔다. 동시에 수ｍ 옆 사람과 대화하기 어려울 정도로 큰 로켓 엔진음이 밤공기를 파고 들었다. 고막을 먹먹하게 만든 이 소리는 강력한 진동으로 변해 지면에 서 있는 사람의 온몸을 떨리게 했다. ‘지축이 흔들린다’는 표현이 딱 들어맞는 이 압도적인 상황을 만든 주인공은 4번째 발사된 누리호였다.
누리호가 이륙한 나로우주센터 발사대와 프레스센터 거리는 약 3㎞였다. 도보로는 40~50분이 소요되는 꽤 먼 거리다. 그런데도 누리호 엔진이 뿜는 힘은 사람의 혼을 쏙 빼놓기에 충분했다.
길이가 47ｍ에 이르고, 중량은 200t에 달하는 거대한 누리호는 발사 뒤 예정된 비행 경로를 따라 속도를 높였다. 누리호는 발사대를 떠난 뒤 2분2초 만에 1단을 분리했다. 누리호는 총 1~3단으로 이뤄져 있는데, 첫 번째 단 분리에 성공한 것이다.
누리호 1단 분리 때 고도는 65.7㎞였다. 보통 이 정도 고도에 뜬 물체를 육안으로 보기는 힘들다. 국제선 여객기 고도(약 10㎞)의 6배가 넘기 때문이다. 하지만 이날 발사는 야간에 이뤄져 달랐다. 낮에 시행된 지난 1~3차 발사보다 누리호 꽁무니의 엔진 화염을 더 오래 볼 수 있었다. “고도가 200㎞를 넘었다”는 나로우주센터 장내 안내방송이 나왔지만, 누리호가 뿜는 노란 불꽃은 밤하늘의 밝은 별처럼 명확히 식별됐다.
1단 분리 뒤 누리호는 예정된 비행 절차를 차근차근 이어갔다. 발사 3분50초 뒤 고도 211.1㎞에서 ‘페어링’이 분리됐다. 페어링은 누리호 3단 머리 부위에 달린 지붕 모양의 금속 덮개다. 내부에 실린 위성을 공기와의 마찰열 등에서 보호한다. 위성 투입 시점이 다가오는 높은 고도로 상승하고 나면 페어링은 두 쪽으로 분리돼 우주에 버려진다. 페어링이 날아가면서 누리호는 본격적인 위성 투입 준비에 나섰다.
이어 누리호는 발사 뒤 4분23초, 고도 263.1㎞에서 2단까지 분리했다. 이제 누리호에 남은 동체는 3단뿐이었다.
3단은 누리호에서 가장 중요한 부위다. 누리호가 우주로 가는 핵심 이유가 3단에 실린 위성 운송이기 때문이다. 발사 뒤 12분21초, 상승을 이어간 누리호 3단은 고도 약 600㎞에 다다랐다. 위성 투입이 예정된 고도까지 도착한 것이다.
잠시 자세 안정화 시간을 가진 누리호 3단은 발사 뒤 13분10초에 주탑재체인 차세대 중형위성 3호를 분리했다.
그 뒤를 초소형 위성(큐브위성) 12기가 따랐다. 초소형 위성들은 작은 터널처럼 생긴 길쭉한 관에서 튀어 나가듯 지구 궤도로 떠났다. ‘사출’이라는 과정을 거쳐 임무에 투입된 것이다. 사출은 초소형 위성 2기가 짝을 지어 약 20초 간격으로 시행됐다.
모든 위성이 지구 궤도에 정상 진입한 시점은 발사 뒤 15분14초 만이었다. 이로써 4번째 누리호 임무가 성공적으로 종료됐다. 나로우주센터 곳곳에서 박수가 터져 나왔다.
누리호 3단은 위성을 지구 궤도에 모두 내보낸 뒤에도 한동안 비행을 이어갔다. 위성과 거리를 충분히 벌려 혹시 일어날지 모르는 충돌 가능성을 최대한 낮추려는 기동이었다. 그러다 발사 18분25초 뒤, 누리호는 모든 비행을 종료했다. 당초 예정(21분24초)보다 약 3분 일찍 비행을 마친 것이다.
박종찬 한국항공우주연구원 한국형발사체고도화사업단장은 “누리호 엔진 연소 성능이 추정 값보다 조금 더 높게 나타났다”며 “짧은 시간 연소했지만 목표로 한 궤도에는 예정보다 일찍 도착했다”고 설명했다. 예측보다 속도가 조금 더 났어도 임무는 이상 없이 달성했다는 뜻이다.

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