[나로호 2차 발사 D-2] 어떻게 진행되나… 발사 3분35초 후 페어링 정상적 분리 여부에 성패

나로호의 2차 발사 과정은 지난해 8월 25일 1차 발사 때와 크게 다르지 않다. 나로호는 1차 발사 때 사용했던 것과 같은 기종의 러시아제 1단 액체 엔진 로켓과 국내 기술진이 개발한 상단(2단) 고체 엔진, 과학기술위성 2호를 조립한 2단형 발사체다.

발사 시간은 9일 오후 4시30분에서 6시40분 사이로 예정돼 있다. 한국항공우주연구원 박정주 발사체체계사업단장은 “현재로선 지난해처럼 5시 전후가 될 가능성이 높다”고 말했다. 기상 여건 등이 여의치 않을 경우 오는 19일까지를 발사 예비일로 정했다.

나로호는 발사 약 4시간 전 발사대의 기계와 공급 장비가 연결되고, 1단 엔진에 쓰일 연료인 케로신(등유)과 산화제(액체산소) 주입, 고압가스 충전 절차가 시작된다. 연료 주입과 전자장비 점검 등에서 문제가 생기지 않으면 발사 50분 전 나로호를 수직으로 떠받치고 있던 ‘기립(Erection) 장치’가 철거된다. 이어 발사 18분 전 실제 발사를 할 것인지에 대한 최종 결정이 내려진다.

발사 예정 시간까지 모든 기기가 정상을 유지하고 기상 상황과 주변 환경이 발사에 이상이 없으면 발사 15분 전부터 자동 발사 시퀀스가 작동하면서 ‘900초 카운트다운’에 돌입한다. 카운트다운 과정에서 컴퓨터가 나로호와 지상 시스템의 상태를 확인하고 문제가 생기면 자동으로 발사를 중지한다.

“3, 2, 1, 0, 발사!” 엄청난 굉음과 함께 3000도의 화염을 내뿜으며 나로호는 서서히 하늘로 솟구친다. 이때 나로호의 뜨거운 화염이 발사대의 중요 시설을 향하지 않고 발사대 바깥쪽으로 향하도록 자세를 조절하는 작업이 발사 직후 약 10초간 진행된다. 이를 ‘회피 기동’이라 한다.

항우연 조광래 발사체본부장은 “이에 따라 나로호의 방향은 북동쪽을 향하지만 비행경로를 이탈하는 것은 아니다”고 말했다.

길이 33m, 무게 140t의 육중한 나로호는 회피 기동 후 약 25초간 900m를 수직 상승한 뒤 정남향에서 동쪽으로 10도가량 기울어져 날아가면서 속도를 더한다. 3분35초 후 고도 177㎞ 지점에서 페어링이 떨어져 나가고 17초 뒤 1단 로켓이 분리된다. 1단과 분리된 나로호는 곧이어 2단 고체 엔진을 점화해 위성을 고도 300㎞ 이상 우주 궤도에 올린다. 발사 후 9분이 지나면 초속 약 8㎞ 속도로 발사체 2단과 위성이 최종 분리된다. 이 시점에 나로호의 성공적인 임무 수행 여부가 확인된다.

완전 홀몸이 된 99.4㎏의 과학기술위성 2호는 태양전지판을 펼치며 2년간 임무 수행 준비에 나선다. 지구 복사에너지와 별 위치 측정 등 임무를 맡은 위성은 발사 13시간 후 KAIST 인공위성연구센터와 첫 교신을 갖는다.

이 모든 과정이 성공적으로 진행되면 우리나라는 자력 위성 발사국 모임인 ‘스페이스 클럽’에 세계 10번째로 첫발을 내딛게 된다.

민태원 기자 twmin@kmib.co.kr