“누리호, 3분53초 버텨라”…나로호 실패 원인 ‘페어링 분리’ 첫 난관

뉴스1 입력 2021-10-21 13:24수정 2021-10-22 14:59
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오는 21일 전남 고흥군 나로우주센터에서 한국형 발사체 ‘누리호’가 발사될 예정이다. 누리호 개발에 성공하면 한국은 미국, 러시아, 유럽, 중국, 일본, 인도에 이어 무게 1톤이상의 실용 위성을 자체적으로 발사 가능한 7번째 국가가 된다. © News1
‘3분 53초를 버터라.’

순수 우리 기술로 제작된 ‘한국형 발사체’ 누리호가 넘어야 할 1차 난관은 나로호의 실패 원인으로 지적된 ‘페어링 분리’다. 누리호의 페어링(위성덮개)은 발사체의 가장 앞쪽에 원뿔 모양으로 장착되어 있다. 지구 대기권에 돌파하는 순간, 정확한 타이밍에 둘로 분리되어야 한다.

누리호는 발사 2분 7초에 1단 분리, 3분 53초에 페어링 분리, 4분 34초에 2단 분리, 16분 7초에 위성모사체 분리의 과정을 거친다. 특히 이륙후 3분53초가 지나면 고도 191km에서 모사체(위성)를 덮고 있는 페어링이 분리된다.

누리호 양쪽으로 장착된 페어링은 1개 무게 325kg으로 모사체를 양쪽 덮어싸고 외부 충격을 보호한다. 로켓 발사 초기에 발사하는 고압과 고열 등 충격에서 위성을 보호한다. 무게가 있다 보니 안에 들어 있는 화약을 폭발시켜 연결부위를 순식간에 끊어내야 한다. 만약 페어링을 제때 끊어내지 못하면 무거워 목표 궤도에 진입할 수가 없다.

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지난 2009년 8월 25일 첫 발사된 나로호의 실패원인은 페어링 분리 실패였다. 나로호는 발사 3분 26초(216초) 후 페어링 한쪽은 정상적으로 분리됐으나 나머지 한쪽이 상단에 붙은 채 분리되지 못했다. 결국 나로호는 발사 540.8초만에 실패했다. 한쪽 페어링이 제대로 떨어지지 않고 계속 붙어있는 바람에 무거워 궤도 진입에 실패했던 것이다.

나로우주센터 누리호 발사 현장 프레스 센터에서 21일 오전 10시께 바라본 하늘의 모습, 왼쪽의 구조물은 나로호 모형. 20201.10.21 © 뉴스1

당시 나로호 발사조사위원회는 페어링분리구동장치에서 페어링 분리장치로 고전압 전류가 공급되는 과정에서 전개배선 장치에 방전현상이 발생했거나, 분리기구의 기계적 끼임 현상 등으로 페어링이 제대로 분리되지 못했다고 발표했다.

외국의 사례에서도 페어링 분리가 위성발사 실패로 지목되곤 했다. 미국 항공우주국(NASA)가 2009년 2월 쏘아올린 로켓 ‘토러스 XL’은 페어링은 제대로 분리되지 않아 위성궤도에 진입하지 못했다. 1999년 4월 미국 아티나 발사체의 경우도 발사 4분만에 페어링 결함으로 비행에 실패했다.

이 외에도 1981년 우크라이나 찌클론 발사체, 1973년 프랑스 디아망 발사체, 1970년 미국 아틀라스 발사체, 1969년 러시아 프로톤 발사체 등이 페어링 분리 실패로 위성이 궤도에 진입하지 못했다.

(서울=뉴스1)
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