나로호 2차 발사 준비는 지난해 8월 1차 발사 임무 실패의 원인을 철저히 분석하는 데서부터 시작됐다. 이어 9개월여에 걸쳐 페어링(위성 보호덮개)을 비롯한 각종 부품과 시스템에 대해 다시 수백 번의 보완과 시험을 거쳤다.
지금 전남 고흥 나로우주센터에서 본격적인 발사준비단계에 돌입한 나로호는 이 같은 준비 끝에 99.9999%의 기능점검을 마친 상태다. 교육과학기술부와 한국항공우주연구원, 여러 우주 전문가들은 "두 번의 실패는 없다"며 차분하고 신중하게 성공을 자신하고 있다.
페어링 등 400여 회 테스트하며 꼼꼼한 준비
지난해 나로호의 임무 실패 직후인 8월28일 교과부와 항우연은 나로호 발사 조사위원회(위원장 이인 KAIST 교수)를 구성해 원인 규명에 착수했다. 위원회는 이후 5개월 간 총 13회, 위원회 산하 '페어링 전문 조사 TF팀'은 25회의 회의를 열었다. 이 과정에서 나로호에서 얻은 원격측정정보를 비롯한 총 5,200여건의 관련 문서를 검토했고, 항우연과 함께 시스템 지상시험 30회, 단위부품 성능시험 380회를 실시했다.
이를 토대로 올 2월 조사위는 나로호의 임무 실패 원인을 크게 2가지로 압축했다. 하나는 이륙한 뒤 216초에 페어링을 분리하는 화약은 폭발했지만 한쪽 페어링만 떨어져 나가고 나머지 한쪽은 분리기구에 끼어버렸다는 것. 이게 사실이라면 분리기구를 조립할 때 정상 작동에 필요한 공차(허용 오차)를 확보하지 못했기 때문이라는 추측이 제기됐다.
두 번째 원인은 예상보다 높은 기압. 이륙 후 216초 때 나로호의 고도는 177km였다. 페어링이 있던 나로호 상단(2단) 내부기압이 발사 전 성능시험 때 예상했던 것보다 훨씬 높아져 방전현상이 일어났다는 추정이다. 전류가 페어링 양쪽으로 고르게 공급되지 않아 한쪽이 떨어지지 못하고 남았을 거라는 얘기다.
조사위는 페어링 분리기구 비파괴검사를 통해 충분한 공차를 확보할 것을 권고했다. 또 전류 공급용 전기회로를 보완하고 페어링 주변 장치에 방전방지 기능이 큰 제품을 쓸 것도 제시했다. 항우연은 "이들 개선방안을 적용해 총 7회의 페어링 분리시험, 약 400회의 단위부품과 시스템시험을 마쳤다"며 "원인 분석과정에서 고장 분석기술과 방전방지 기법, 원격측정자료 해석 기술을 새로 익혔다"고 밝혔다.
조사위의 발표 이후 항우연은 실제 우주로 갈 비행용 페어링을 대상으로 조사위의 개선방안을 적용해 조립한 뒤 2월25일 지상분리시험을 성공적으로 마쳤다. 3월 최종 비파괴검사를 받은 비행용 페어링은 같은 달 23일 나로호 상단과 함께 나로우주센터로 이송됐다.
기체 조립과 상단로켓 등 최종 점검
이번 2차 발사에 쓰일 기체는 1차 발사 전 이미 제작돼 있었다. 한국과 러시아 양국이 발사 실패 가능성에 대비해 나로호와 과학기술위성 2호와 구조가 똑같은 '쌍둥이'를 하나씩 더 만들어둔 것이다. 1차 발사 때 러시아가 보관하고 있었던 2차 발사용 나로호 쌍둥이 1단 로켓은 지난 4월5일 나로우주센터로 들어왔다. 입고 다음날 1단은 곧바로 성능점검을 시작했다.
지난해 나로호에 실려 우주로 올라갔던 위성이 과학기술위성 2A호라면 이번 건 2B호다. 한국과학기술원(KAIST) 인공위성연구센터에 보관돼 있던 과학기술위성 2B호는 1단 로켓 입고 3일 뒤인 4월8일 나로우주센터로 옮겨졌다.
1단과 상단, 위성이 모두 나로우주센터로 들어온 다음 같은 실수를 되풀이하지 않기 위한 마지막 확인 작업이 이뤄졌다. 4월15일 페어링 지상분리시험과 보완조치 검증을 최종적으로 한 번 더 실시한 것.
2차 발사 준비 막바지에 다다랐던 5월 중순, 나로우주센터는 모형엔진이 설치된 나로호 지상검증용기체(GTV)를 갖고 모의비행시험을 진행했다.
발사 관제와 추적 장비를 종합 점검하며 연구원들 사이에서는 긴장감이 한층 높아졌다. 이어 페어링과 나로호 상단, 상단과 1단의 조립이 이뤄졌다. 조립 첫 단계에서 전기적, 기계적 연결이 완료된 나로호는 이달 초까지 1단과 상단의 각종 연계시험과 전기점검 등 마무리 점검을 받았다.
나로호 총 조립이 완료된 이달 초 나로우주센터 발사대는 발사운용모드로 전환됐다. 본격적인 '실제상황'에 들어간 셈. 이제 남은 건 실전뿐이다. 태양의 위치와 위성 운용 여건, 기술진의 일정, 기상조건 등을 종합적으로 고려한 9일 발사 예정 시간은 오후 4시30분∼6시40분 사이다. 최종 발사 시각은 9일 오후 1시30분 확정 발표된다.
임소형기자 precare@hk.co.kr
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