한국의 독자적 기술로 개발한 누리호 21년 10월 21일 발사 예정

오는 10월 21에 누리호의 발사가 예정이 되어있는데요

발사체 성공한 국가는 6개국 미국, 중국, 일본, 러시아, 프랑스, 인도가 있는데

이번 발사체 성공시 세계 7번째로 발사를 성공한 국가가되는 위업을 달성하게 됩니다

 

누리호 개발의 착수한 시기는 2010년 3월로 벌써 11년이 지났네요

예산은 1조 9572억원

높이 47.2m 직경 3.5m 총중량 200톤

1.5톤급 실용위성, 저궤도 투입을 목표로 발사예정입니다.

 

'누리'라는 명칭은 공모전을 통해 선정한 것으로 '우주까지 새 세상을 개척한다'는 의미를 담고 있다. 

 

누리호의 2차 발사는 22년 5월 21일로 예정돼 있는데,

1차 발사의 성공 여부와 관계없이 예정대로 진행된다고 합니다

2차 발사 때에는 1.3톤 위성모사체와 성능검증 위성이 탑재돼 발사되며

이후 27년까지 4차례에 걸쳐 신뢰도 확보를 위한 추가 발사가 이어지게 된다고 합니다

누리호는 2021년 발사하는 것을 목표로 600~800km 지구저궤도 및 태양동기궤도에 1.5t급 실용위성을 실어 나를 수 있는 성능을 완성하기 위해 개발이 추진됐다고 합니다.  총 3단 액체로켓인 누리호는 1단은 75t급 액체엔진 4개,2단은 1개, 3단은 7t급 액체엔진으로 구성됩니다. 엔진은 가스 연료 주입 방식을 활용하는데, 이는 전기로 주입하는 방식을 사용할 경우 우주의 극한 환경에서  작동 오류가 발생할 가능성이 있기 때문고 연료는 발열량이 많은 수소 대신 케로신(등유)을 사용한다고합니다.

이 가운데 1단 로켓의 경우 가장 큰 추력을 내야해 한 개의 엔진만 사용하는  2·3단과는 달리 75t급 액체엔진 4개가 묶여있다. 75t급 엔진 개발에 성공한 국가는 현재 러시아, 미국, 프랑스, 일본, 중국, 인도 등 6개국에 불과하다. 이 기술은 엔진 4개가 동시에 점화되고 출력과 성능이 거의 같아야 발사체를 제어할 수 있어 기술적으로 검증이 어렵다. 누리호도  2020년 12월 1단 로켓의 산화제탱크와 연료 탱크를 제작하는 업체의 기술 결함 발생으로 업체를 교체했고 발사 자체가 연기된 바 있다.

 

 

 

 

누리호 시험발사체 발사(2018. 11. 28.)

한국형발사체(누리호)에 들어갈 엔진의 성능을 검증하기 위한 시험발사체가 2018년 11월 28일 오후 4시 전남 고흥 나로우주센터 에서 발사됐다. 길이 25.8ｍ, 최대지름 2.6ｍ, 무게는 52.1t의 시험발사체는 당초 2018년 10월 25일 발사될 예정이었지만, 추진제 가압계통에서 이상이 발견돼 발사 일정이 한 차례 연기된 바 있다. 엔진 시험발사체는 한국형발사체인 '누리호'에 쓰이는 75t급 액체엔진의 비행 성능, 제어 등의 시스템을 검증하기 위한 것으로, 총 3단으로 구성된 누리호의 2단부와 유사하다.  

그리고 과학기술정보통신부와 항공우주연구원은 11월 28일 시험발사체 발사가 성공했다고 밝혔다. 누리호 시험발사체는 목표 연소 시간인 140초 이상 안정적으로 연소된 뒤 고도 185km를 통과해 최대 고도 구간에 도달하고 낙하했다. 총 연소시간은 151초다. 엔진 시험발사체의 성능은 연소시간을 기준으로 평가되는데, 누리호 1단 엔진의 목표 연소 시간인 140초를 넘으면 정상 추진력을 발휘할 것으로 본다. 또 시험발사체의 최대고도는 209km이며 비행한 시간은 10여 분이다. 

 

 

 

누리호 1차 발사(2021. 10. 21.)

※ 발사 준비

 

우리나라는 2018년 75t 이상의 중대형 엔진 개발에 성공해, 누리호 2단에 장착할 엔진의 성능을 확인했다. 2020년에는 3단에 탑재되는 7t 액체연료 엔진을, 2021년 초에는 1단에 탑재되는 300t급 엔진의 연소 시험에 성공했다. 이어 2021년 6월부터는 누리호 인증모델을 발사체에 세우고 최종 점검에 들어갔으며, 과학기술통신부는 2021년 8월 12일 누리호의 1차 발사를 "2021년 10월 21일" 실시하는 방안을 확정했다. 그리고 8월 말에는 발사체 1~3단을 연결하고 건전성 확인을 위한 발사 전 비연소 종합시험(WDR)을 진행했다. 이는 영하 183도의 산화제를 투입했다 빼내는 과정을 통해 극저온 상태에서 발사체 구성품과 시스템이 정상적으로 작동하는지 확인하는 절차이다. 

 

※ 발사 과정

 

나로우주센터 내 발사체종합조립동에서 총조립을 마친 누리호는 2021년 10월 20일 트랜스포터를 이용해 시속 1.5km로 발사대로 이송됐다. 발사대에 도착해 이렉터를 통해 수직으로 기립하고 발사 패드에 고정됐다. 발사 당일인 10월 21일에는 서 있는 상태로 연료·전기 계통 등의 종합 점검이 이뤄지며, 발사 약 4시간 전부터는 연료 및 산화제 주입이 진행된다. 이어 발사체 기립 장치를 철수시키고, 발사 10분 전 발사관제시스템이 발사자동운용(PLO)을 가동하게 된다. 이처럼 발사체의 발사 준비가 완료되고 1단 엔진 추력이 300t에 도달하게 되면 지상고정장치(VHD)를 해제하고 이륙을 시작하게 된다. 계획에 따르면 누리호는 이륙 개시 127초 후 고도 59km에서 1단이 분리되고, 233초 후 고도 191km에서 페어링 분리된다. 그리고 274초 후 고도 258km에서 2단이 분리되고, 967초가 지나면서 최종 고도 700km에서 3단 추력이 종료, 위성 모사체가 분리돼 궤도에 투입될 예정이다.

 

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한편, 누리호 1차 발사에는 기상환경을 비롯해 우주물체 충돌 가능성 등이 고려됐다. 발사에 적합한 기온 -10℃∼35℃ 사이며 순간최대풍속은 21㎧ 이하여야 하고 비 오는 날보다는 맑은 날이 좋다. 또 경로상 번개가 칠 가능성이 없어야 한다. 우주물체 충돌 가능성 분석은 발사 1주일 전, 24시간 전, 8시간 전 각각 진행됐고 최종 발사 시간은 8시간 전 결과를 기반으로 결정됐다.

10월 21일 오후 4시, 나로우주센터에서 누리호 이륙 발사 → 발사 127초 후 고도 59km에서 1단 엔진 분리, 2단 엔진 점화 → 233초 후 고도 191km에서 위성 모사체의 보호 덮개인 페어링 분리 → 274초 후 고도 258km에서 2단 엔진 분리, 3단 엔진 점화 → 967초 후 고도 700에서 위성 모사체 분리돼 궤도 진입

 

대한민국 우주시대를 여는 순간! 미리보는 한국형발사체 누리호 발사