부산대, 2단형 과학로켓 ‘샛벌-2’ 비행시험 성공

전남 고흥서 비행시험

부산대학교가 개발한 2단형 과학로켓 '샛벌-2'가 비행시험에서 1·2단 추진기관 점화와 연소, 단분리 등 주요 비행 절차를 수행하며 차세대 우주추진 기술의 실증 가능성을 확인했다.

부산대 우주발사체·우주수송 교육연구센터(SLV·ST ERC)는 우주항공청과 부산시의 지원으로 개발한 '샛벌-2'의 비행시험을 지난 7일 전남 고흥에서 실시했다고 9일 전했다.

이번 시험은 우주항공청 미래우주교육센터 사업의 일환으로 추진됐다. 부산대를 중심으로 이노스페이스, 대한항공, 인하대가 공동연구기관으로 참여했으며, 대학과 산업체가 발사체 설계부터 제작, 시험, 발사 및 비행실증까지 수행하는 실전형 우주 전문인력 양성 프로그램이다.

샛벌-2는 길이 4.1m, 이륙중량 138kg의 2단형 과학로켓이다. 부산대 대학원생과 연구진이 발사체 시스템 설계와 통합을 주도하고, 공동연구기관 및 전문기업과 협력해 하이브리드 로켓 추진기관과 발사대, 구조체, 항전·통신시스템, 단분리 및 회수시스템 등을 개발했다.

특히 이번 발사체에는 금속 3D 프린팅 등 첨단 적층제조 기술이 폭넓게 적용됐다. 로켓엔진 주요 부품은 니켈계 초내열 합금으로, 추진제 탱크는 티타늄 합금으로 제작했으며 항전장비 구조물과 장착부에도 관련 기술을 활용했다.

기업별로는 비츠로넥스텍이 엔진과 추진제 탱크 제작을, MWMW가 회수시스템 개발을 맡았다. 제노코는 전원공급장치와 하네스를, 에이티테크와 에스엠정공은 동체 제작에 참여했다.

연구진은 앞서 10월 17일 실시한 샛벌-1 시험에서 1단 추진기관과 비행안전·회수계통의 작동을 확인했지만, 단분리와 2단 추진기관 작동까지는 진행하지 못했다. 이후 비행 데이터를 분석하고 추가 지상시험과 시스템 보완을 거쳐 이번 샛벌-2 시험을 진행했다.

이번 시험에서는 1·2단 추진기관의 점화와 연소, 단분리, 1·2단 낙하산 사출 등 주요 비행 시퀀스가 수행됐다. 특히 부산대가 개발해 온 회전 데토네이션 로켓엔진(RDRE)을 2단 추진시스템에 적용해 단분리 이후 실제 비행환경에서 점화와 초기 작동을 확인했다.

RDRE는 연소실 내부에서 데토네이션파가 연속적으로 회전하며 연소하는 차세대 로켓 추진 기술이다. 이번 시험은 개별 추진기관의 지상시험을 넘어 실제 발사체의 추진제 공급과 점화, 구조 및 항전, 단분리 시스템을 통합해 비행환경에서 작동 데이터를 확보했다.

강한 바람으로 일부 시험에 제약이 있었지만 샛벌-2의 1단과 2단은 모두 회수됐다. 연구진은 확보한 비행자료를 정밀 분석해 각 시스템의 작동 특성과 개선사항을 검토하고 있다.

이번 프로젝트에서는 부산대 대학원생들이 시스템 설계부터 제작과 총조립, 지상시험, 발사운용, 비행시험, 데이터 분석까지 발사체 개발 전 과정에 참여했다.

최정열 부산대 우주발사체·우주수송 교육연구센터 책임자는 "시험 과정에서 문제가 발생했을 때 원인을 분석하고 시스템을 다시 검증해 다음 비행으로 이어가는 것이 실제 발사체 개발 과정"이라며 "대학원생들이 문제 발생과 원인 규명, 개선, 재시험, 실제 비행에 이르는 전 과정을 직접 수행했다는 점에서 교육적 의미가 크다"고 말했다.

부산대 샛벌 과학로켓과 개발 연구진.

영남취재본부 조충현 기자 jchyoung@asiae.co.kr