| 기체 결함 보강 마친 누리호 “두 번 실패는 없다” 헬륨·산화제 탱크 강화 레벨 센서 전기부 교체 안재영 기자 |
| 2022년 06월 20일(월) 20:32 |
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먼저 헬륨탱크 하부 고정부와 산화제 탱크 맨홀 덮개 두께가 강화됐고 이상 반응을 보였던 1단부 산화제 탱크 레벨 센서 ‘전기부’는 3차 발사될 누리호 부품으로 교체됐다.
또 실제 위성 5기가 탑재돼 지상국 교신 등 각기 다른 임무를 수행한다.
앞서 순수 국내 기술로 개발된 한국형 발사체 누리호는 지난해 10월21일 1차 발사됐다. 이륙 후 1단 분리와 페어링 분리, 2단 분리까지 정상적으로 이뤄졌고 위성모사체도 목표 고도 700㎞까지 도달했다.
하지만 3단에 정착된 7t급 액체엔진이 목표(521초) 보다 조기(475초) 연소된 탓에 지구 중력을 이겨내고 저궤도에 안착하기 위한 속도(7.5㎞/s)에 도달하지 못했다.
이에 대해 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원(이하 항우연)은 ‘누리호발사조사위원회’를 구성, 텔레메트리(원격전송) 데이터를 상세히 분석했다.
위원회는 비행 중 발사체에 가해진 진동과 부력으로 헬륨탱크 내 액체산소 부력이 상승했고, 이 때문에 고정장치가 풀려 헬륨탱크가 하부 고정부에서 이탈한 것으로 추정했다.
이탈한 헬륨탱크가 계속 움직이면서 탱크 배관이 변형(파손)돼 새기 시작한 헬륨은 산화제탱크 균열을 일으켰다.
그러면서 산화제가 누설됐고 3단 엔진으로 유입될 양이 부족해져 3단 엔진이 조기 연소된 것으로 보고 있다.
이에 따라 항우연은 2차 발사 대비 개선 조치로 헬륨탱크의 하부 고정부를 보강했다.
누설을 막기 위해 산화제 탱크 맨홀 덮개 두께도 강화됐다. 이 같은 조치로 누리호 질량이 9㎏ 늘었지만 예측 범위 내여서 대규모 수정은 이뤄지지 않았다.
이와 함께 지난 15일 2차 발사를 하루 앞두고 발사 연기의 원인이 됐던 레벨 센서 부품도 교체됐다. 항우연은 지난 15일 오후 2시5분께 1단부 산화제 탱크 내 레벨 센서가 비정상적인 수치를 보여 발사를 연기한 바 있다.
이후 점검을 통해 레벨 센서 ‘전기부’가 원인으로 파악됐고 3차 발사될 누리호에 사용될 부품으로 교체됐다.
교체 부품은 지난 주말과 20일 진행된 전기 점검 결과, 정상적인 수치를 보인 것으로 알려졌다.
2차 발사체에는 1차 발사 때 위성모사체가 탑재된 것과 달리 실제 위성 5기(성능 검증 위성 1기, 큐브위성 4기)가 실린다.
성능 검증 위성이 정상 궤도에 안착할 시 지상국과 교신이 이뤄진다. 항우연은 교신 시점을 발사 후 약 42분 23초께로 보고 있다.
다음 날인 22일 오전부터 본격적인 정상 통신이 이뤄지면 이번 발사는 성공으로 평가할 수 있다.
오는 29일부터는 국내 4개 대학(조선대·서울대·연세대·KAIST) 학생팀이 개발한 큐브위성 4기도 이틀에 1기씩 순차적으로 사출된다.
각기 다른 임무를 수행하는 초소형 큐브위성의 임무 수명은 6개월-1년 정도다. 지구대기관측 GPS RO(Radio Occultation) 데이터 수집, 미세먼지 모니터링, 초분광 카메라 지구관측 등을 수행한다.
이 중 조선대에서 제작한 ‘STEP Cube Lab-Ⅱ’는 국내 최초로 전자광학·중적외선·장적외선 카메라를 탑재해 지구를 관측한다.
큐브위성 사출을 마치면 성능 검증 위성은 국내에서 개발한 우주 핵심기술이 담긴 기기를 실제 우주 환경에서 검증하는 작업을 수행할 예정이다.
/안재영 기자
안재영 기자