[누리호, 발사를 넘어]①더 싣고, 싸게 쏜다…누리호 '상업 발사체'로 진화

페어링·위성 어댑터 확대 검토…탑재능력 높인다
반복발사로 신뢰성 쌓고 비용 절감…상업 발사 경쟁력 시험대

편집자주한국형발사체 누리호가 오는 7일 다섯 번째 우주 비행에 나선다. 네 차례 발사를 거치며 비행 성능을 입증한 누리호는 이번 5차 발사에서 한 단계 더 복잡한 임무에 도전한다. 15기의 위성을 한꺼번에 싣고 우주로 향하고, 민간의 역할은 더 커졌으며, 발사를 둘러싼 안전 기준도 한층 촘촘해졌다. 아시아경제는 누리호 5차 발사를 계기로 누리호가 쌓아온 변화와 새롭게 도전하는 임무, 달라진 발사 운용을 3회에 걸쳐 살펴본다.

한국형발사체 누리호 5차 발사 기체가 전남 고흥 나로우주센터 발사체종합조립동에서 조립·점검 작업을 진행하고 있다. 누리호는 오는 7일 초소형군집위성 5기와 큐브위성 10기 등 총 15기를 싣고 다섯 번째 비행에 나선다. 한국항공우주연구원 제공

한국형발사체 누리호의 다음 과제는 더 많은 위성을 더 낮은 비용으로 우주에 보내는 것이다. 독자 발사체 기술을 확보하고 반복 발사를 통해 신뢰성을 쌓는 단계를 넘어 실제 발사 수요에 대응할 수 있는 경쟁력을 갖춰야 한다. 기본 설계를 크게 바꾸지 않으면서 탑재 능력을 높이고 비용을 낮추는 것이 향후 누리호 개량의 핵심으로 떠오르고 있다.

누리호는 다음 달 7일 다섯 번째 비행에 나선다. 이번에는 초소형군집위성 2~6호 5기와 큐브위성 10기 등 총 15기의 위성을 싣는다. 한 번의 발사로 누리호가 운송하는 위성으로는 역대 가장 많다.

누리호 5차 발사 탑재위성. 항우연 제공

위성 수요가 늘면서 발사체에 요구되는 조건도 달라지고 있다. 한영민 한국항공우주연구원 우주발사체연구소장은 최근 누리호 5차 발사 설명회에서 "위성을 손님이라고 하는데 손님이 많아지고 있는 것 같다"고 말했다.

항우연은 더 많은 위성을 실을 수 있도록 위성을 감싸는 페어링과 위성 어댑터를 확대하는 방안을 검토하고 있다. 발사체의 기본 설계를 크게 변경하지 않는 범위에서 탑재중량을 늘리는 방안도 살펴보고 있다.

발사체 설계를 무작정 바꿀 수는 없다. 발사체는 같은 설계와 공정으로 반복 발사하며 신뢰성을 축적하는 것이 중요하기 때문이다. 설계를 크게 변경하면 그만큼 새로 검증해야 할 요소도 늘어난다. 항우연은 누리호의 기본 형상과 설계를 유지하면서 실제 발사 수요에 필요한 부분을 단계적으로 개선한다는 구상이다.

비용도 상업 발사체로 가기 위해 넘어야 할 벽이다. 개발 단계의 누리호에는 비행 중 발사체 상태와 성능을 확인하기 위한 각종 계측장비와 센서가 설치됐다. 반복 발사로 충분한 비행 데이터가 쌓이면 필요성이 낮아진 일부 장비를 줄여 제작비를 낮추는 방안이 가능해진다.

누리호를 구성하는 부품은 약 37만개에 달한다. 설계와 제작 공정이 안정된 이후에는 같은 품질의 발사체를 얼마나 효율적으로 반복 생산하느냐가 발사 비용과 일정에 영향을 미친다. 한 소장은 국내 제조업이 가진 생산 인프라가 반복 제작 단계에서 강점이 될 수 있다고 설명했다.

반복 발사는 신뢰성을 높이는 과정이기도 하다. 발사체는 한두 차례 성공만으로 상업 발사 서비스에 필요한 신뢰성을 확보하기 어렵다. 누리호 역시 후속 발사를 반복하면서 제작과 조립, 시험, 발사운용 전 과정의 경험과 데이터를 쌓아야 한다.

정부는 누리호 고도화사업 이후에도 발사를 이어가며 발사 공백을 줄이고 국내 발사 수요에 대응하는 방안을 추진하고 있다. 발사체 개발 자체가 목적이었던 단계에서 원하는 시기에 위성을 우주로 운송하는 발사 서비스 체계를 갖추는 단계로 넘어가기 위해서다.

결국 경쟁력을 가르는 또 하나의 조건은 가격이다. 발사에 성공하더라도 해외 발사체보다 비용이 크게 높다면 상업 위성을 끌어오기 어렵다. 탑재 능력을 늘리는 동시에 제작·시험·운용 과정의 비용을 줄여야 하는 이유다.

누리호 5차 발사를 앞두고 전남 고흥 나로우주센터에서 발사 준비 중인 페어링. 한국항공우주연구원은 향후 더 많은 위성을 탑재할 수 있도록 페어링과 위성 어댑터를 확대하는 방안을 검토하고 있다. 항우연 제공

한 소장은 "상업성을 확보하기 위해서는 비용적인 부분이 많이 저감돼야 한다"고 말했다.

오태석 우주항공청장도 누리호의 반복 발사를 통해 발사 신뢰성을 높이고 안정적인 발사 수요를 확보하겠다는 구상을 밝혔다. 오 청장은 지난달 30일 관훈토론회에서 "누리호 반복 발사를 통해 발사 신뢰성을 높이고 국내에서 개발한 위성은 국내 발사체를 활용함으로써 안정적인 발사 수요를 확보하겠다"고 밝혔다.

박재성 우주항공청 우주수송부문장도 "'발사 성공'과 '발사 서비스'의 차이는 경제성 확보에 달려 있다"며 "높은 신뢰성뿐 아니라 저비용·고효율의 경쟁력 높은 서비스를 제공해야 한다"고 강조했다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr