두 차례 발사에 실패한 우주발사체(로켓) 나로호의 마지막 도전이 열흘 앞으로 다가왔다. 나로호 3차 발사 일정은 이달 26~31일 사이로 잡혀 있다. 기상 상황에 문제가 없다면 첫날인 26일 우주를 향해 이륙할 예정이다. 지난 2010년 6월 10일 2차 실패 이후 2년 4개월 만의 재도전이다.
전남 고흥군 외나로도 나로우주센터는 지난 3일 러시아가 제작한 1단 로켓과 한국 항공우주연구원이 제작한 2단 로켓을 결합하는 총조립을 마쳤다. 19일까지는 전기 점검과 사전 리허설이 진행된다.
나로호는 발사 이틀 전인 24일 발사대로 옮겨져 우주를 향해 수직으로 세워진다. D-1인 25일 최종 리허설을 진행하고 그날 밤 11시 최종 발사 여부와 시각을 결정한다. 당일에는 발사 4시간 전에 연료를 주입하고 15분 전부터 컴퓨터에 의한 자동 카운트다운에 돌입한다.
◇26일 나로호 3차 발사 카운트다운
나로호는 이륙부터 위성의 궤도 진입까지 총 540초 동안 5단계 궤적을 그린다. 예상 시나리오대로라면 이륙 54초 만에 속도가 마하1을 기록, 음속을 돌파한다. 이어 한 쌍으로 된 위성덮개(페어링) 분리, 1·2단 로켓 분리, 2단 로켓 점화 순으로 진행된다. 마지막으로 540초에 나로과학 위성이 분리돼 궤도에 진입한다. 임무의 최종 성공 여부는 12시간 뒤 대전 KAIST 인공위성센터와 첫 지상교신 때 확인된다.
이 모든 과정은 1·2차 때와 달라진 게 없다. 그러나 나로호 본체는 기술적으로 여러 면에서 보완이 됐다. 한국이 제작을 담당한 2단 로켓의 경우 우선 페어링을 분리할 때 사용되는 기폭 장치를 고전압에서 저전압으로 바꿨다. 지난 2009년 1차 발사 때 두 개의 페어링 중 하나만 분리되면서 2단이 균형을 잃은 것이 결정적 실패 원인이었다. 당시 이 같은 오작동은 고전압을 사용한 기폭 장치에서 방전이 일어난 것이 주원인으로 지적됐다.
2단 로켓이 경로를 벗어났을 때 작동되는 자폭시스템은 아예 제거됐다. 한국은 지난 2010년 6월 2차 발사 때 1·2단이 분리되기도 전인 이륙 137초 만에 나로호가 공중 폭발하자 "러시아가 제작한 1단 로켓의 결함 때문에 실패했다"고 지목했다. 러시아 측은 그러나 한국 측이 만든 2단 로켓의 자폭시스템이 오작동을 일으켜 폭발한 것이 원인이라고 주장했다. 한국 측은 이번에 자폭시스템을 없애 오작동 가능성을 아예 차단했다. 2단 로켓이 작동하는 구간은 고도가 193㎞이상으로 충분히 높아 자폭시스템이 없어도 안전에는 문제가 없다는 것이다.
한국 측이 2차 발사 실패 원인으로 지목한 1단 엔진과 연료공급 계통, 1·2단 분리장치의 결함 등에 대해서도 러시아 측이 개선을 마친 상태다. 교육과학기술부와 항우연은 "그동안 한·러 양측이 발생 가능한 실패 요인을 모두 개선했기 때문에 1·2차에 비해 성공 확률은 확실히 높아졌다"고 말했다.
◇1·2차 때는 5시… 이번엔 3시 30분
기술적인 보완 외에 1·2차와 때와 달라진 것이 발사 시각이다. 1차가 오후 5시, 2차가 오후 5시 1분으로 비슷했지만 이번에는 그보다 빠른 오후 3시 30분으로 예정돼 있다. 여름철이었던 앞선 두 차례와 달리 이번엔 가을철이기 때문. 로켓 발사가 가능한 조건을 의미하는 '발사 창(Launching Window)'이 열리는 시점이 달라진 것이다. 위성이 궤도에 진입한 직후 태양 에너지를 가장 효과적으로 이용할 수 있는 시간을 역산한 결과, 오후 3시 30분 이후가 최적의 시간으로 나타났다.
나로호는 100㎏급의 '나로과학위성'을 지구 상공 300~1500km 사이의 타원형 저궤도에 쏘아 올리는 것이 주 임무다. 위성이 궤도에 올라가면 태양전지판이 태양을 정면으로 바라보고 에너지를 모아야 한다. 만약 궤도에 진입한 나로위성이 지구 그림자 속으로 들어가 버리면 자체 배터리를 많이 소모해 후속 임무들을 수행하기 힘들어진다.
나로호는 3차 발사에 실패하더라도 재도전은 없다. 나로호 프로젝트는 성패와 상관없이 이번을 끝으로 종료된다. 이와 별개로 정부는 2010년부터 러시아 기술에 의존하지 않는 한국형발사체 개발 프로젝트를 시작했다. 오는 2021년까지 1조5500억원을 들여 자력으로 75t급 로켓 엔진을 개발한다는 계획이다. 이 로켓 4개를 묶어 1.5t급 실용위성을 쏘아 올릴 수 있는 독자적인 우주로켓을 만드는 것이 목표다.