발사대 우뚝 선 네번째 누리호...기상여건 '양호'

▲ 25일 전남 고흥 나로우주센터에서 누리호 4차 발사를 위한 기립 작업이 진행되고 있다. (사진제공=한국항공우주연구원 )

27일 새벽 우주로 향하게 될 누리호가 전남 고흥 나로우주센터 발사대에 무사히 안착했다.

성공적인 발사를 위한 첫 고비 중 하나였던 발사대 이송과 설치가 기상 악화 등의 변수를 뚫고 문제없이 완료됐다.

이제 누리호는 임무 성공까지 기체 단 분리, 탑재 위성 사출 등의 난관을 더 넘어서야 한다.

우주항공청과 한국항공우주연구원 등에 따르면 누리호는 26일 오전 11시5분 발사대에 누리호를 설치하는 작업을 완료했다.

이로써 네 번째 누리호는 첫 난관이었던 발사대 이송 및 설치를 무사히 마쳤다.

나로우주센터 내 조립동에 있던 누리호를 발사대로 옮기는 이송 과정은 발사 전 가장 주의를 기울여야 하는 작업 중 하나다.

조립동과 발사대 거리는 불과 1.8㎞ 수준으로 가깝지만, 수십만 개의 부품이 거대하고 정교하게 조립된 누리호는 이 짧은 거리를 이동하는 데도 위험이 발생할 수 있기 때문이다.

이 동시 아주 작은 충격마저도 누리호 내의 정교한 부품들에 지장을 줄 수 있기에 누리호는 시속 1.5㎞ 수준으로 느린 무진동 차량에 실려 약 1시간10분에 걸쳐 발사대로 옮겨졌다.

비 예보로 인해 이송시간을 당초 계획했던 25일 오전 7시20분에서 오전 9시로 미루기도 했다.

이후 누리호는 25일 오후 1시36분 발사대에 수직으로 기립·고정됐다.

이후 26일 오전까지 누리호에 전원과 연료 등을 공급하는 엄빌리컬 연결을 비롯한 발사대 설치 작업을 완료했다.

나로우주센터에 비에 이어 강풍주의보가 발효되면서 유공압 엄빌리컬 연결과 기밀 점검이 계획보다 다소 늦게 진행되며 이날 오전까지 잔여 작업을 진행했다.

이처럼 기상 악조건을 뚫고 이송 및 발사대 설치를 마친 누리호는 발사 약 4시간 전부터 연료와 산화제 주입을 시작하게 된다.

발사 직전까지 이뤄지는 점검에서 별다른 문제가 발견되지 않으면 발사 10분 전부터 발사통제컴퓨터가 자동 카운트다운을 시작하고, 잠정 발사 예정 시각인 27일 0시 55분 우주로 향하게 된다.

누리호 4차 발사에서 남은 주요 난관은 이렇게 누리호가 발사대를 떠나 우주로 향하는 과정에서 나타난다.

누리호가 이륙 이후 무사히 목표 궤도에 진입하려면 기체를 이루는 단부들이 정확하게 분리돼야 한다.

가장 먼저 분리될 부품은 누리호 꼭대기인 3단부를 덮고 있는 일종의 금속지붕인 '페어링'이다.

페어링은 누리호가 우주를 향해 고속 상승하는 과정에서 대기와의 마찰열 등에서 기체를 보호하는 역할을 한다.

우주공간에 진입해 대기가 희미해지면 이 같은 보호 기능이 필요하지 않은 만큼 무게를 차지하는 페어링을 분리해내야 한다.

페어링은 발사 이후 234초, 고도 201㎞ 지점에서 분리돼야 한다.

페어링이 제대로 분리되지 않아 무게를 줄이지 못할 경우에는 누리호가 제대로 된 속도를 내지 못해 목표 궤도에 진입하지 못할 가능성이 커진다.

누리호의 선배 발사체였던 나로호가 2009년 1차 발사에 실패했던 것도 페어링 분리 실패의 영향이었다.

이후 누리호를 우주공간까지 끌어올리고 연료를 모두 소진한 누리호의 '몸통' 단부들도 계획대로 분리돼야 한다.

누리호 기체 아래쪽에 위치한 1단과 2단 분리는 발사 후 125초(고도 63㎞), 위쪽의 2단과 3단 분리는 272초(고도 257㎞)에 이뤄진다.

이 같은 모든 단 및 부품 분리가 성공적으로 이뤄질 경우 누리호는 발사 후 807초 시점에서 머리 부분인 3단부만 목표 궤도인 고도 600㎞에 도달하게 된다.

이 고도에서 누리호 4차 발사의 목표인 임무 궤도 내 위성 사출이 시작된다.

가장 먼저 우주공간으로 나가게 되는 것은 주탑재위성인 '차세대 중형위성 3호'다.

대형 냉장고만한 크기로 가장 거대하고, 무게도 516㎏ 수준으로 가장 무겁다.

이후 작은 가방 정도 크기인 큐브위성 12기를 순차적으로 사출하게 된다.

위성 사출 과정도 변수가 될 수 있다.

임무에 최종 성공했다고 평가받는 재작년 누리호 3차 발사의 경우에도 우주 날씨 변화 관측 임무를 맡은 '도요샛' 큐브위성 4기 중 1기가 사출되지 못했다.

기술 문제로 사출 관문이 열리지 않으면서 우주공간으로 쏘아내는 데 실패했던 것.

다행히 나머지 3기도 요샛 위성으로도 우주 날씨 변화 관측이 가능해 추후 임무에는 지장이 없었다.

이번 누리호 4차 발사 때는 역대 가장 많은 12기의 큐브위성이 사출돼야 하는 만큼 직전 시도처럼 일부 큐브위성 사출에 실패할 확률이 더 높다.

사출 성공 여부는 누리호 4차 발사 임무가 종료되는 발사 후 1284초 시점에서 확인할 수 있을 전망이다.

한편 광주지방기상청에 따르면 누리호 발사 예정 시각인 27일 오전 1시께 고흥 나로우주센터 일대는 기온 8도, 풍속 초속 3∼4ｍ 수준으로 예상됐다.

기상청은 전반적인 기상 여건이 발사에 지장을 미치지 않는 것으로 보고 있다.