부력 계산 착오로 헬륨탱크 고정장치 빠져
3단 엔진에 산화제 제대로 공급 어려웠던 듯
내년 5월 예정 2차 발사, 하반기로 미뤄질 듯
한국형 발사체 누리호가 올해 10월 21일 전남 고흥군 나로우주센터 제2발사대에서 화염을 내뿜으며 힘차게 날아오르고 있다. 고흥=사진공동취재단
올해 10월 전국민을 들뜨게 했던 한국형발사체 '누리호'가 최종 단계에서 목표를 이루지 못한 이유가 나왔다. 계산 착오로 내부 고정장치가 풀리면서 3단 엔진 점화에 필요한 산화제가 일부 누설된 것으로 추정된다. 당장 내년 5월로 예정됐던 2차 발사는 하반기까지 밀릴 것으로 보인다.
29일 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 10월 말 발족한 '누리호 발사조사위원회'가 2개월 간의 분석을 통해 누리호 1차 발사 실패 원인에 대한 조사 결과를 발표했다고 밝혔다. 올해 10월 21일 전남 고흥군 나로우주센터에서 발사된 누리호는 3단 엔진이 조기 종료되면서 위성 모사체를 목표 궤도에 올려놓는 데 실패한 바 있다.
10월 1차 누리호 발사에서 문제가 발생한 3단 산화제 탱크. 과기정통부 제공
조사위가 꼽은 가장 큰 원인은 '부력 계산 착오'였다. 3단 발사체 안에는 엔진에 산소를 공급하기 위한 산화제 탱크가 들어있는데, 이 탱크 내부에 장착돼 있는 헬륨탱크 고정장치가 계산 착오로 빠지면서 문제가 발생한 것으로 추정되기 때문이다. 조사위원장인 최환석 항우연 부원장은 "비행 중 발생할 수 있는 최대가속도(4.3G)에 의한 부력까지 고려하지 않았던 실수가 있었다"며 "비행 중 헬륨탱크 2개가 받은 실제 부력이 고정장치가 견딜 수 있는 최대 하중보다 커지면서 문제가 발생했다"고 진단했다.
고정장치가 풀린 헬륨탱크는 산화제 탱크 내에서 계속 움직이면서 탱크 배관을 건드렸고, 이 때문에 헬륨이 누설되면서 목표한 만큼의 산화제가 엔진에 주입될 수 없었던 것으로 보인다. 고정환 항우연 한국형발사체개발사업본부장은 "3단 발사체에서 발생한 비정상 상황을 집중적으로 분석한 결과"라며 "나머지 비행 과정 전반에 걸쳐 검토하고 있지만, 현재까지 크게 문제되는 다른 부분은 없다"고 말했다.
원인이 밝혀진 만큼, 정부와 항우연은 협력 기업과 함께 3단 추진체 내부 설계를 변경하는 과정을 거쳐 내년 2차 발사를 준비할 예정이다. 다만 기존 예정됐던 5월 발사는 어려울 전망이다. 권현준 과기부 거대공공연구정책관은 "(보완)시간이 오래 걸리지는 않을 것"이라며 "구체적 일정은 말하기 어렵지만, 하반기 중에는 가능할 것으로 보인다"고 말했다.
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