나로호 발사가 성공했다. 이로써 한국은 세계에서 로켓을 자체 개발해 위성을 쏘아올린 열한 번째 나라가 됐다.

30일 오후 4시 발사된 나로호는 9분(540초)동안 1단 분리 및 점화 후 2단(상단) 로켓 점화됐으며 목표 궤도 진입과 나로과학위성 분리가 순조롭게 이뤄져 발사에 성공했다.

나로호의 최종 성공 여부는 발사 12∼13시간 뒤 한국과학기술원(KAIST) 인공위성연구센터가 위성 신호를 탐지하고 위성과 교신할 수 있는가에 달려 있지만 일단 성공 확률이 높다는 분석이다.

오후 4시 발사된 나로호는 그로부터 54초 후 음속을 돌파, 215초에 페어링이 분리됐다.1차 시도 때 문제됐던 페어링 미분리의 아찔한 기억은 기우에 불과했다. 정상 분리됐다는 소식에 다시 한 번 환호성이 터져나왔다. 발사 229초 후 1단 엔진 정지 명령이 내려졌고, 이후 1단이 분리됐다. 1단은 발사장에서 2700km 떨어진 태평양 해상에 떨어졌다.

이후 부터는 우리나라 기술로 만들어진 2단 로켓의 성능에 달려 있었다. 395초에는 2단 로켓의 킥모터가 점화됐고, 453초에는 2단의 연소가 종료됐다는 소식이 날아들었다. 역사적인 위성 분리는 540초, 이륙 뒤 정확히 9분 후 이뤄졌다.

위성분리까지 마친 나로과학위성은 고도 300㎞ 지점에서 초속 8㎞의 속도로 타원형을 그리며 지구 주변을 돌며 주어진 임무를 수행하게 된다. 과학위성과 지상국과의 첫 교신은 발사 뒤 약 12시간 후인 31일 새벽 3시 27분 경으로 예정돼 있다.

현재 나로우주센터는 나로호로부터 수신한 텔레메트리(원격측정) 정보를 통해 속도, 높이 등을 종합적으로 검토해 발사가 제대로 이뤄졌는지 분석하고 있다.

발사 뒤 1시간 정도 되면 나로호가 정해진 궤도를 따라 비행했는지, 초속 8ｍ의 적당한 속도로 위성을 궤도에 올려놓았는지 여부를 판단할 수 있다. 이 같은 과정을 통해 나로호의 궤적이 모두 정상으로 확인되면 일단 나로호는 우주발사체(로켓)로서 성공했다고 할 수 있다.

◆ 나로과학위성의 역할은?…매일 지구 돌며 과학임무 수행

나로호에 실려 우주 궤도에 안착하게 될 나로과학위성은 KAIST(한국과학기술원)와 인공위성연구센터, 한국항공우주연구원, i3 시스템, 한국항공대학교 제작한 100kg급 가로 1m, 세로 1m, 높이 1.5m의 소형 위성이다.

지난 1, 2차 발사 때 나로호 발사체에 탑재됐던 과학기술위성 2호와 다르게 순수 국내 기술로 만들어진 나로과학위성은 지구온난화와 기후변화 자료 수집은 물론 우주방사선량 측정과 국산화기술의 우주검증을 수행한다. 총 예산은 20억 원이 들었다.

나로과학위성은 앞으로 1년간 낮게는 300km, 높게는 1500km의 고도로 타원궤도를 그리며 매일 지구 둘레를 14바퀴 돌면서 과학임무를 수행하게 된다.

나로과학위성의 목적은 크게 위성의 궤도 진입 검증, 과학 관측 임무, 선행 우주기술 시험 등 3가지다.

나로호가 제공하는 궤도는 300∼1500km의 타원궤도로 300km 주변의 초 저궤도에서의 궤도 천이 영향과 우주 방사선 띠 안으로 들어가는 1500km 주변의 전자밀도 및 우주방사선량 등을 측정한다.

또한 과학기술위성 2호에 탑재돼 시험하기로 됐던 소형위성탑재용 X대역 송신기와 탑재 컴퓨터 등을 보완해 시험할 예정이며, 위성에 3축 자세 제어를 위한 반작용 휠을 탑재해 시험한다. 뿐만 아니라 광섬유를 이용한 펨토초 레이저 발진기, 국내에서 제작된 태양 전지판 및 전기용 힌지(경첩) 등을 탑재해 시험할 계획이다.

이를 통해 우리나라의 우주기술 개발 확산에 기여할 뿐만 아니라 국내 기업에서 제작된 적외선 센서를 우주에서 활용하기 위한 시험을 통해 소자 기술에 대한 시험을 수행할 수 있을 것으로 보인다.

◆ 나로호 개발 사업, 우주강국으로 가기 위한 징검다리

나로호 개발 사업은 미래 우리나라가 우주개발을 위해 다양하게 활용할 발사체 독자개발과 우주기술 자립 및 우주강국으로 가기 위한 하나의 과정이다. 지난 2차례 나로호 발사는 실패했지만 러시아와의 기술 협력을 통해 나로호 개발과 발사 과정에서 발사체 체계개발 기술, 발사장 구축 및 발사 운영 기술 등을 확보해왔다.

특히 발사운영은 개발 중인 발사체의 기술적 검증과 비행 성능을 확인하는 발사체 개발의 최종 단계로, 발사운영의 기술과 경험은 발사체를 개발하는 데 있어 가장 중요하다고 여겨져왔다.

2차례 발사 운영을 통해 발사체 개발의 핵심적인 기술을 확보했으며, 발사 실패의 원인을 규명하는 과정에서도 성공 시 체득하기 얼운 실패 원인 분석 기술을 확보할 수 있었다.

이러한 나로호 개발 및 발사는 향후 독자기술로 우주 발사체를 개발하기 위한 기술과 경험을 확보했다는 데 큰 의의가 있다. 이러한 기술과 경험은 지난 2010년 착수해 현재 수행 중인 한국형 발사체 개발 사업의 독자 개발에 직접 연계돼 활용되고 있다.

<고흥 나로우주센터=대덕넷 임은희 기자>redant645@hellodd.com