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| 나로호 “이번엔 꼭 성공을” |
2013년01월30일(Wed) |
최종리허설 완료…30일 오후 4시 전후 발사
15분 전 카운트다운…9분 후 위성분리 관건 |
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한국 최초 우주발사체 나로호(KSLV-I) 4차 발사를 하루 앞둔 29일 오후 고흥 나로호우주센터에서 나로호가 기립해 발사를 기다리고 있다. |
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‘우주 강국 코리아’를 꿈꾸며 10년간 공들여온 우리나라 최초 우주발사체 나로호(KSLV-1)의 3차 발사 세번째 도전이 다가왔다.
페어링 미분리, 통신두절과 추락, 부품 파손, 신호 이상 등으로 실패와 연기를 반복하며 10년간의 험로를 걸어온 나로호. 위성분리까지 540초, 9분간의 감동의 드라마에 국민들의 눈과 귀가 쏠리고 있다.
로켓 발사는 30일 오후 3시55분부터 7시30분 사이로 잡혀 있고, 최종 발사시각은 당일 오전 고흥 나로우주센터에서 열리는 발사관리위원회 회의를 토대로 오후 1시30분 공식 발표된다.
발사예정일을 하루 앞둔 29일 오전에는 최종 발사예행연습(리허설)이 진행됐다.
1단은 오전 9시30분부터 6시간30분동안, 2단(상단)은 오후 1시30분부터 3시간동안 리허설이 진행됐고, 모든 리허설이 완료되는 오후 4시부터 결과 분석에 착수, 최종 분석 결과는 밤 11시를 전후로 나올 예정이다.
나로호 발사 당일인 30일에는 발사 운용을 시작으로 1단 추진제 충전 준비작업을 30분에 걸쳐 실시한 뒤 추진제와 헬륨충전을 위한 점검에 들어간다. 이후 밸브와 엔진제어용 헬륨을 충전한 뒤 1단 액체 산소와 케로신 충전을 위한 준비를 완료한다.
발사 3시간 전부터는 상단과 추적시스템 상태를 점검한 다음 케로신, 액체산소(LOX)가 충전된다. 이어 발사체 기립장치가 철수한 뒤 당일 기상 여건과 시스템 전반 등 모든 사항을 고려해 이르면 오후 4시께, 늦어도 7시30분 이전에 최종발사가 이뤄진다.
발사 15분 전부터는 자동카운트다운이 시작되고 숫자가 ‘0’에 이르는 순간, 우주 강국 코리아의 꿈을 실은 나로호는 굉음을 내며 우주로 날아오르게 된다.
하지만 카운트다운이 시작되더라도 지난 2009년 1차 발사 당시 7분59초를 앞두고 소프트웨어 오류로 발사가 중지된 것처럼, 미세한 오류라도 발생한다면 발사는 언제든지 자동 중단될 수 있다.
발사대를 이륙한 직후 나로호에서 분출되는 고온·고압의 화염이 발사대시설에 손상을 주는 것을 최소화하고, 만일의 사고를 대비하기 위해 발사장에서는 발사대 회피기동을 수행한다.
발사대 회피기동은 나로호의 화염이 발사대 중요시설을 향하지 않고 발사대 바깥으로 향하도록 하며 발사 직후 10여 초간 진행된다. 이때 나로호 방향은 북동쪽을 향하게 되며 비행 경로를 이탈한 것은 아니다.
이륙 후 20초 간 900m 상공까지 치솟은 다음 남쪽으로 트는 ‘킥턴’(kick-turn)을 하게 되며 이륙 54초 후에는 음속(마하 1, 시속 1천225㎞)을 돌파하게 된다.
이어 215초에는 고도 177㎞ 지점에서 1, 2단 로켓을 연결한 페어링이 분리된다. 229초에 이르면 1단 엔진 정지명령이 내려지고, 232초에는 1단 로켓이 분리된다. 상단과 분리된 페어링과 1단 로켓은 각각 2천270㎞, 2천700㎞ 떨어진, 필리핀에서 동쪽으로 500㎞ 가량 떨어진 태평양 해상으로 낙하하게 된다.
이후 발사 395초 후에는 2단 로켓의 킥모터가 점화되고, 453초에는 2단의 연소가 종료되고 큰 문제가 없는 한 나로호는 고도 305㎞ 목표 궤도에 진입한다. 역사적인 위성 분리는 540초, 이륙 후 정확히 9분 후 이뤄진다. 위성분리가 성공하면 나로호 발사는 사실상 성공한 것으로 인정된다.
위성분리까지 마친 나로과학위성은 고도 300㎞ 지점에서 초속 8㎞의 속도로 타원형을 그리며 지구 주변을 돌며 주어진 임무를 수행하게 된다.
과학위성과 지상국(대전 KAIST인공위성연구센터)과의 첫 교신은 발사 후 약 12시간 후로 예정돼 있다.
최종 성패의 열쇠는 교신 성공 여부. 만약 첫 교신이 실패한다면 103분마다 한 번씩 지구를 도는 위성과 2차례 더 교신이 가능하며, 이 때 교신이 성공하면 나로호 발사성공이 공식 선언된다. 첫 교신에서는 고도와 전압, 온도 등을 확인해 위성이 당초 로드맵대로 작동하는지를 점검한다.
하지만 발사 후 위성의 경로추적에 실패할 경우에는 궤도가 안정화되는 시점인 2, 3일이 지난 이후 NORAD(북미대공방위사령부)를 통해 재추적이 가능하다. 교신에 실패하면 위성체에서 나오는 비콘(응급신호발생기) 신호를 감지, 지상국에서 위성체로 명령을 전송한다.
위성체에 이상이 있을 경우에는 위성체 메모리에 저장된 위성체 상태 데이터를 지상국에서 전송받아 문제점을 분석하며 하드웨어를 리셋하거나 소프트웨어적으로 문제해결을 시도한 뒤 해결되지 않으면 여분의 장치로 전환해 임무를 수행한다.
한국항공우주연구원 관계자는 29일 “로켓발사 초기 상당수 강국들도 실패와 연기를 반복했다”며 “1, 2차 실패 원인에 대한 점검과 개선이 이뤄진 만큼 이번엔 성공할 것으로 보지만, 그렇지 못하더라도 우주강국으로 가는 디딤돌로 보는 것이 중요하다”고 말했다.[송영한 기자]
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