한국형 '재사용 로켓' 첫발…2028년 수직 이착륙 시험

항우연, 높이 12.2m·6.4t 시연체 조립 착수
8t급 엔진 탑재해 두 차례 비행…차세대발사체 기술 위험 낮춘다

한국이 발사체를 우주로 쏘아 올린 뒤 다시 지상에 착륙시켜 사용하는 '재사용 발사체' 핵심기술의 비행 검증을 본격화한다. 높이 12.2m의 시험용 비행체를 만들어 2028년 실제 수직 이착륙 시험을 실시한다. 차세대발사체를 재사용 방식으로 개발하기에 앞서 엔진과 비행제어, 착륙 등 핵심기술을 미리 검증하려는 것이다.

한국항공우주연구원은 29일 한화에어로스페이스 순천 조립장에서 '재사용 기술 시연체' 비행모델 1호기 조립에 착수했다고 밝혔다.

재사용 기술 시연체 구성. 항우연 제공

재사용 기술 시연체는 실제 재사용 발사체보다 작은 시험용 비행체다. 소형 엔진으로 저고도까지 상승한 뒤 다시 수직으로 내려와 착륙하는 시험을 반복하면서 재사용 발사체에 필요한 기술과 운용 경험을 확보하는 역할을 한다. 본격적인 발사체 개발에 앞서 기술적 위험을 줄이는 일종의 시험대인 셈이다.

우리나라는 지난해 차세대발사체를 재사용 발사체로 개발하는 방향으로 사업 계획을 변경했다. 이에 따라 항우연은 시연체를 통해 수직 이착륙 등 관련 기술을 먼저 확보하고 차세대발사체 개발에 적용할 계획이다.

12.2m 시험체에 8t급 엔진…2028년 두 차례 비행

이번에 조립에 들어간 시연체는 높이 12.2m, 무게 6.4t 규모다. 차세대발사체용으로 개발 중인 80t급 엔진보다 작은 8t급 엔진을 탑재한다. 총조립과 기능시험, 지상연소시험 등을 거쳐 2028년 나로우주센터에서 저고도 수직 이착륙 비행시험을 실시할 예정이다.

항우연은 2023년부터 한화에어로스페이스, 비츠로넥스텍, 한양이엔지와 시연체를 공동 개발하고 있다. 한화에어로스페이스가 시스템, 비츠로넥스텍이 엔진, 한양이엔지가 지상설비 개발을 각각 맡았다.

재사용 기술 시연체 비행 프로파일(안). 항우연 제공

올해까지 엔진 개발모델 연소시험과 구성품 제작을 진행하고, 2027년까지 엔진 비행모델 2기의 연소시험과 시연체 1호기 조립·기능시험을 마칠 계획이다. 이어 2028년 지상연소시험을 거쳐 두 차례 비행시험을 실시해 수직 이착륙 성능과 재사용에 필요한 기술을 검증한다.

해외에서도 본격적인 재사용 발사체 개발에 앞서 소형 시연체를 이용한 기술 검증이 이뤄지고 있다. 일본은 지난 7월 길이 7.3m, 직경 1.8m의 재사용 시연체 'RV-X'를 이용해 11m 높이까지 상승한 뒤 수직 착륙하는 시험에 성공했다.

이상철 항우연 원장은 "재사용 기술 시연체는 재사용 발사체 개발에 필요한 기술을 사전에 검증하고 개발 경험을 축적하는 데 의미가 있다"며 "민간기업과 함께 엔진 검증과 시연체 개발, 비행시험을 단계적으로 추진해 재사용 발사체 개발에 필요한 기술적 기반을 마련하겠다"고 말했다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr