민간 주도 우주 시대 향한 분수령…대전샛 등 15기 위성 발사채비

7일 낮 12시 23분부터 나로우주센터서 발사
고도 570㎞에서 오차범위 15㎞ 이내 정밀 사출

오는 7일 5차 발사에 나서는 누리호 1·2단과 3단이 조립된 모습.  (사진=항공우주연구원 제공)

한국형 발사체 '누리호'가 오는 7일 전남 고흥 나로우주센터에서 다섯 번째 우주 비행에 나선다. 역대 가장 많은 위성을 싣고 고도 570㎞에서 정해진 순서대로 15기의 위성을 충돌 없이 수십 초 단위로 사출하는 게 핵심이 될 전망이다.

5일 우주항공청과 한국항공우주연구원에 따르면, 누리호 5호기는 1·2단과 3단을 연결하는 기계적 총조립과 최종 점검을 마치고 드디어 6일 발사대로 옮겨진다. 기립 후에는 연료나 산화제 충전 과정에서 막히거나 새는 곳이 없도록 기밀시험을 하고 발사 운용이 시작되는 7일은 연료와 전기 계통을 중심으로 모든 부분을 종합 점검한다. 발사 예정 시간대는 낮 12시 23분부터 오후 1시 23분 사이다. 초소형 군집위성 2~6호가 우주궤도에 도착해 한반도 등 지상을 낮 12시 30분 전후의 일정한 태양 조건에서 관측하도록 발사 시각을 낮으로 정했다.

누리호 5호기는 주탑재위성인 초소형군집위성 '네온샛' 2~6호 5기와 부탑재 큐브위성 10기 등 15기를 실었다. 앞서 3차 발사에서는 8기, 4차 발사의 13기를 뛰어넘어 역대 가장 많다. 위성부 전체 중량도 약 1071㎏으로, 4차의 약 960㎏보다 늘었고, 설계도 달라졌다.

이번 발사의 목표 고도는 570㎞로 초소형군집위성이 지구를 관측하면서 지상 통신이 원활하도록 적합한 궤도를 선택한 것이다. 나로우주센터를 박차고 오른 누리호는 이륙 약 13분 30초 뒤부터 네온샛 5기를 35~40초 간격으로 1기씩 사출한다. 이때 위성끼리 충돌하지 않도록 자세를 제어하면서 서로 다른 방향으로 내보내면서 고도 570㎞ 기준 오차범위 15㎞ 이내에 5개의 위성을 안착시켜야 해 보다 정교한 기술이 요구된다. 이어 큐브위성 10기를 10초 간격으로 2기씩, 모두 다섯 차례 사출한다. 사출 순서는 코스모웍스·조선대, 오앤비스페이스·한국과학기술원(KAIST), 쿼터니언·무인탐사연구소, 스페이스앤빈·항우연, 대전시·스페이스린텍 위성 순이다. 3U(유닛, 1U는 가로와 세로, 높이 10㎝) 크기로 가장 작은 위성부터 사출을 시작해 16U로 가장 큰 대전시 위성이 분리되며 사출이 마무리된다. 위성을 다 분리하면 누리호는 위성과 충돌을 막기 위한 회피 기동 및 남은 연료를 배출한 뒤 발사 19분 45초 만에 비행을 마치고 지구 중력에 의해 다시 대기권으로 진입해 불타 사라지게 된다.

부탑재 큐브위성 중에 한국과학기술원(KAIST)의 '지비샛'은 지구 자기장에 정렬된 고에너지 양성자 플럭스를 관측하고, 대전시가 지역 우주기업을 통해 만든 '대전샛 1호'는 우주 기업 탑재체 기술을 검증하고 대전 지역 도시 공간 변화를 관측한다. 항공우주연구원도 국산 소자부품 우주검증 플랫폼 2호 큐브위성을 통해 SK하이닉스의 D램과 낸드플래시를 비롯해 광통신용 고속·정밀 조정 거울 등을 우주 실증한다.

한영민 한국항공우주연구원 우주발사체연구소장은 "누리호 5차 발사의 기술적 목표는 15기의 위성을 정확한 궤도에 안착시키는 것"이라면서 "운용 측면에서는 체계종합기업의 역할을 확대해 6·7차 발사 후 체계종합기업이 스스로 위성을 발사 운용할 수 있게 하는 것"이라고 밝혔다.
임병안 기자