한국항공우주연구원 제공누리호가 7일 5차 발사에서 주탑재위성인 초소형군집위성 5기를 목표 궤도에 투입했다. 함께 실은 큐브위성 10기 중 1기는 분리하지 못했지만, 우주항공청은 목표 궤도 진입과 주탑재위성 정상 분리라는 기준을 충족했다며 발사 성공을 선언했다.
환호 뒤 잠시 긴장…속도에 쏠린 눈
누리호가 전남 고흥 나로우주센터 제2발사대에서 백색 화염과 잿빛 연기를 뿜으며 이륙한 건 이날 낮 12시 25분. 이때 CBS노컷뉴스 취재진이 찾은 인근 연구동에서는 굉음과 함께 발바닥에 진동이 전해졌다.
참관장에 모인 관계기관, 국회 과학기술정보방송통신위원회, 위성 업체 관계자들은 짧은 탄성을 지르며 창가로 다가갔다. 누리호가 20여초 뒤 창문 위쪽으로 올라가 시야에서 사라지자 다시 자리에 앉아 모니터로 비행 상황을 확인했다.
1단과 페어링, 2단이 차례로 분리되고 고도 300㎞, 400㎞, 500㎞ 통과 소식이 전해질 때마다 박수가 나왔다. 그러나 목표 고도에 가까워진 뒤에도 속도가 목표치에 도달하지 않자 현장에는 잠시 긴장감이 감돌았다.
낮 12시 34분쯤 현장 해설을 맡은 한국항공우주연구원 정태규 우주추진연구부장은 누리호의 현재 고도가 568㎞라고 언급한 뒤 "목표 고도에 거의 도달했는데 속도가 잘 안 나오네요"라고 말했다.
이후 속도가 계속 올라가면서 정상 비행으로 판단된다는 설명이 이어졌다. 목표 속도 도달과 궤도 투입, 주탑재위성 5기 분리 소식까지 전해지자 참관석에서는 다시 박수가 터졌다.
이처럼 속도에 관심이 쏠린 건 지난 2021년 누리호 1차 발사의 경험 때문이었다. 당시 3단 엔진이 예정된 521초보다 46초 짧은 475초 만에 연소를 끝냈다. 위성모사체는 목표 고도인 700㎞에 도달했지만, 필요한 속도를 확보하지 못해 목표 궤도 투입에 실패했다.
이번 발사 직후 기자와 만난 우주청의 한 관계자는 1차 발사 때를 떠올리며 "그런 경험이 있어서 속도를 계속 유심히 봤다"면서도 "다만 이번에는 연소도 잘 되고 있었고, 고도 역시 정상적으로 상승해 문제 상황은 아니었다"고 설명했다.
주탑재위성 5기 궤도 투입…3기 첫 교신
한국형발사체 누리호가 우주로 날아가는 모습. 최원철 기자우주청과 항우연은 발사 뒤 브리핑에서 누리호의 5차 발사 성공을 공식 발표했다. 지상으로 전송된 원격측정정보를 분석한 결과 목표 태양동기궤도에 정상적으로 진입했고, 초소형군집위성 2~6호 5기도 계획된 절차에 따라 분리됐다고 밝혔다.
주탑재위성은 목표 고도 570㎞의 허용 오차 ±15㎞ 이내인 약 576㎞에서 분리됐다. 엔진 연소 시간이 짧아져 첫 분리도 예정된 이륙 후 810초보다 약 15초 빨랐다. 항우연은 예측 범위 안에서 성능이 더 좋게 나온 결과라고 설명했다.
분리된 주탑재위성 5기 중 3기는 첫 교신에도 성공했다. 초소형군집위성 6호는 오후 1시 8분쯤, 4호는 오후 2시 42분 남극 세종 지상국과 교신했다. 3호도 오후 3시 27분 북극 스발바르 지상국과 교신해 신호 수신과 기본 상태를 확인했다.
2호와 5호의 교신 결과는 아직 발표되지 않았다. 우주청은 앞서 오후 4시 30분쯤 주탑재위성 5기의 1차 교신 결과를 확인할 수 있을 것으로 예상했다.
큐브위성 1기 미사출…성공 판정 이유는
부탑재위성인 큐브위성은 10기 중 9기만 분리됐다. 미사출 위성은 쿼터니언이 개발한 '퍼샛02'다.
이에 대해 항우연 박종찬 한국형발사체고도화사업단장은 "신호는 누리호에서 사출관 쪽으로 정상적으로 보냈는데 어떤 원인에 의해서 사출관의 커버가 열리지 않은 것으로 지금 파악이 되고 있다"고 말했다.
항우연은 분리 확인 신호가 들어오지 않은 데다 영상에서도 위성이 사출되지 않은 사실을 확인했다. 정확한 원인은 추가 분석이 필요하다.
오태석 우주청장은 큐브위성 1기가 분리되지 않았는데도 발사 성공으로 판단한 이유를 취재진이 묻자 "주탑재위성이 5개가 정상적으로 분리되었고, 원하는 각도로 분리되었는지까지가 발사체 성공 여부를 판단하는 기준"이라고 밝혔다. 이후 위성이 우주에서 정상적으로 작동하는지는 발사체와 구분해 확인해야 한다는 설명이다.
주탑재위성 분리장치는 발사체의 일부로 제작하지만, 큐브위성은 개발기관 등이 제작하거나 구매한 별도 사출관에 넣어 장착한다. 사출관 뚜껑이 열리면 스프링 힘으로 위성을 내보내는 구조다.
우주청은 발사체가 사출관에 정상적으로 신호를 인가했는지와 이후 사출관이 작동했는지를 구분해 살펴봐야 한다고 설명했다. 다만 정확한 미사출 원인과 책임 소재는 현재 데이터만으로 단정하기 이르다는 입장이다. 분리된 큐브위성 9기의 교신은 각 개발기관이 자체 계획에 따라 진행한다.
이번 발사는 국내에서 처음으로 주탑재위성 5기를 한 번의 발사로 우주에 투입한 사례다. 우주청은 여러 위성을 고객이 요구하는 궤도와 시간에 맞춰 정밀하게 투입하는 수송 역량을 보여줬다고 자평했다.
우주청은 내년 하반기 초소형군집위성 5기를 추가로 올리는 6차 발사를 준비하고 있다. 2032년까지 매년 1회 이상 발사를 추진해 신뢰성을 높이고 민간 주도의 상업 발사 서비스 체제로 전환할 계획이다.
영문기사 보기 (View English Article)