인공위성
* 나로호 제 2 차 발사는 예정된 실패였다.
2010.6.9. 이번 제2차 나로호 발사는 출발부터 실패했다. 무언가 석연치 않은 가운데 서둘러 하는 모습이 보기 싫어 아예 나는 구경조차 하지 않았다. 무슨 전시효과를 노리는 것 같다. 러시아가 기술 이전을 순수히 해 줄 것 같지가 않았다. 상황이 전과 다르게 변했다. 이명박 정부 정치가 서툴르다. 단추를 잘 못 채우고 있다. 비툴어진 외교관계로 나가는데 러시아가 군사목적도 있는 위성이 올라가게 도와 줄것 같지 않다. 그렇다면 (미필적) 고의에 의한 폭발인가?...우직한 이명박이 들어서서 잘 되는 것이 하나도 없다. 미국에서는 로케트가 아닌 다른 추진방식을 추진하고 있는데 우리는 그 쓰래기 같은 지식 기술을 쫓아 가느라고 필요없는 낭비만 일 삼고 있는 것도 보기 싫었다. HANNGILL |
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http://www.narospacecenter.kr/
인공위성
- 나로호 제 1차 발사 성공, 궤도진입 실패
2009.8.25. 오후 5시
세계에서 10번째로 우리의 손으로 만든 위성이 러시아의 기술원조로 성공리에 우주로 올라갔다.
모든 면에서 선진국으로 갈려면 거쳐야 할 필수 과정이다. 매우 중요한 일이 이루어 지고 있다.
나로호(羅老號, NARO) 혹은 KSLV-I(Korea Space Launch Vehicle-I)는 당초 2005년에 발사되기로 했던 대한민국 최초의 우주발사체이며, ‘한국 최초 우주발사체 KSLV-Ⅰ(Korea Space Launch Vehicle-Ⅰ) 명칭공모’ 대상작으로 발사 예정인 나로우주센터가 위치한 지역 이름을 딴 나로라 명명하였다[1]. 2009년 8월 19일 오후 5시로 발사가 시도되었으나 4시 52분 4초, 발사 7분 56초를 남기고 고압탱크 압력측정 소프트웨어 결함으로 인하여 자동으로 발사 중지 명령이 내려졌다. 이 때문에 또 다시 발사가 연기되어 2009년 8월 25일 오후 5시 재발사 .
중량 100Kg의 위성체를 38.0도의 300Km 고도에 올리는 것이 목표인 것은 변하지 않았다. 그러나 KSR-3 3개와 2단계 추진체로 KSR-1을 사용하려던 당초 계획이, 러시아 안가라 로켓의 1단 추진체인 안가라 UM 1개를 1단으로 하고 2단 추진체는 고체 킥모터로 하기로 변경되었다.
이로 인해 로켓의 전체 무게는 당초 20톤에서 140톤으로 증가하게 되었다.
나로우주센터에서 발사가 되어 초당 7.9㎞ 속도로 날아간다. 400초(6분 남짓)가 조금 지나면 궤도로 진입한다. 2단 발사체는 이후 140초쯤 뒤에 위성체에서 떨어져 나오면서 필리핀 바다로 추락한다. 발사체는 떨어지면서 하얀 분말처럼 부서져 안전하다.
러시아의 기술이전
러시아 의회는 한국과 러시아 정부가 체결한 '위성발사체 설계기술 협력 등을 위한 우주기술보호협정(TSA)'을 만장일치로 비준했다. 이 협정으로 러시아가 대한민국에 이전하는 기술은 다음과 같다:
- 액체연료저장을 위한 상세설계 기술
- 발사체의 핵심기술
- 발사체와 발사대를 연결하는 기술
- 발사대 운용기술
나로의 제원
- 1단 로켓:
- 안가라 UM은 러시아의 신형 로켓인 안가라 로켓의 1단계 추진체 등으로 사용될 액체 로켓이다. 대한민국-러시아 간의 우주개발협력의 대상품목으로서, 2009년 발사될 나로, 2015년 발사될 KSLV-II에 각각 사용될 예정에 있으며, 2015년에 한국에 완전한 기술이전을 하게될 것이라고 알려져 있다.
- 최대중량: 140,000 kg.
- Empty 중량: 10,000 kg.
- 추력: 213,600 kgf
- 연소시간: 300초
- 직경: 2.90 m
- 길이: 25.00 m
- 액체연료 로켓 (산화제:액화산소, 연료:등유)
- 러시아 RD-151 엔진 (RD-191 엔진 개조)
- 2단 로켓:
- 총중량: 140 t
- 길이: 33 m
- 직경: 2.9 m
- 추력:
- 탑재체중량: 100 kg
- 궤도: LEO
- 당초 계획 발사일: 2005년
- 변경된 예정 발사일: 2009년
- 당초 개발비: 3,594억원
- 변경된 개발비: 5,098억원
- 발사장소: 나로우주센터
[편집] 첫 발사 일정에 관한 비화
당초 2005년 9월경 발사할 계획이었으나[2] 위성 핵심 탑재체 해외공동개발 차질과 한·러시아간 우주기술협력 지연,나로우주센터 사업비 증가 등으로 국가 우주개발 중장기 기본계획이 수정되어 과학기술위성 2호를 발사하려던 계획 역시 2년 정도 늦춰지게 됐다. [3]
결국 2007년 10월경 발사로 연기되었으나 러시아와의 '우주기술보호협정(TSA)' 체결이 늦어져 또다시 연기 된다.[4] 2008년 12월 21일로 발사 계획을 세웠으나 핵심 장비인 액체 추진로켓이 러시아에서 늦게 들어오면서 발사가 2009년 상반기로 연기됐다. [5]
2009년 7월 30일로 발사가 확정되었으며 기상조건 등에 따라 발사를 연기할 경우 8월 6일 이내에는 발사하기로 했다고 발표했다.[6]
그러나 교육과학기술부는 2009년 7월 17일 기자설명회를 열고 발사체 1단 개발을 담당하는 러시아 흐루니체프사에서 "연소시험이 당초 예정됐던 23일이 아닌 27일 이후에나 가능하다"는 서한을 받았다고 밝혔다. 러시아측은 현재 비연소시험을 마치고 연소시험을 준비 중에 있던 가운데 데이터를 분석하는 과정에서 시험설비 소프트웨어 보완사항을 발견하고, 이를 수정하기 위해 서한을 보냈던 것으로 알려졌다.[7]
2009년 8월 1일 교육과학기술부는 나로호의 발사 예정일이 공동 개발국인 러시아 기술진과의 발사일정 협의를 거쳐 8월 11일로 결정됐다고 밝혔다. 발사를 위한 최종준비 상황과 발사 당일의 기상조건에 따라 발사연기가 발생할 수 있는 만큼 8월 18일까지를 발사예비일로 설정했다.[8] 그러나 기술적 이슈로 인하여 14일에서 16일 사이에 발사하자고 러시아 측에서 통보가 온 것으로 알려졌다.
2009년 8월 11일 교육과학기술부는 11일 브리핑에서 “한국-러시아 양국 기술진이 발사일정을 협의한 결과 나로호를 8월 19일 발사하기로 정했다”[9]라고 밝혔으며 당일 기상조건들을 대비해 8월 26일까지를 발사예비일로 설정하였다.
2009년 8월 19일 오후 5시 발사가 시도되었으나 4시 52분 4초, 발사 7분 56초를 남기고 고압탱크 압력측정 소프트웨어 결함[10]으로 인하여 자동으로 발사 중지 명령이 내려졌다. 이 때문에 또 다시 발사가 연기되어 2009년 8월 25일 오후 5시 재발사 할 예정이다.[11]
발사 역사
번호 | 발사날짜 | 발사장 | 위성 | 현재 상황 |
1 | 2009년 8월 25일 | 나로우주센터 | 과학기술위성 2A호 | 발사대에서 재발사 대기중 |
2 | 2010년 4월 | 나로우주센터 | 과학기술위성 2B호 | 예정 |
KSLV 시리즈
나로(KSLV-1)
- 1단 로켓: 안가라 로켓 (Lox/Kerosene Propellant) 러시아 제작
- 2단 로켓: 킥모터 (KM) 러시아 기술 지원으로 국내 제작
- 탑재체중량: 100 kg
- 궤도: 지구 저궤도
- 발사체 중량: 140톤
- 발사체 추력: 170톤 170,000 kgf
- 개발기간: 2002년 ~ 2007년
- 발사일: 2009년 8월
KSLV-2
- 1단 로켓: Angara UM (Lox/Kerosene Propellant) 국내 제작
- 2단 로켓: Angara UM (Lox/Kerosene Propellant) 국내 제작
- 3단 로켓: KSR-1 (Solid Propellant) 국내 제작
- 탑재체 중량: 1,500 kg
- 궤도: LEO
- 발사체 중량: 200톤
- 발사체 추력: 300톤 300,000 kgf
- 개발기간: 2008년 ~ 2017년
- 발사일: 2017년
KSLV 시리즈의 계획변경
1차변경
- KSLV-1
- 높이 30m 변화없음.
- 직경 3.9m 변화없음.
- 무게 20톤에서 140톤으로 증가.
- 이륙시 추력 25,000kgf 에서 195,000 kgf로 증가.
2차변경
- KSLV-2와 KSLV-3 계획 변경: KSLV-3를 KSLV-2와 합치고, 2단 로켓이 KSR-3 에서 RD-151 엔진을 사용한 액체로켓으로 변경됨.
안가라 로켓과의 비교
모델 | Angara 1.1 | Angara 1.2 | KSLV-I | KSLV-II |
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1단 | 1xCRM, RD-191 | 1xCRM, RD-191 | 1xCRM, RD-191 | 1xCRM, RD-191 |
2단 | Breeze-KM | Block I, RD-0124A | 고체연료 킥모터 | 1xCRM, RD-151 |
3단 | -- | –- | –- | 신형 고체로켓 |
추력 | 196,000 kgf (1.92 MN) | 196,000 kgf (1.92 MN) | 170,000 kgf | 300,000 kgf |
발사중량 | 149 t | 171.5 t | 약140 t | 200 t |
길이 | 34.9 m | 41.5 m | 약33 m | –- |
페이로드 (LEO 200 km) | 2 t | 3.7 t | 100 kg | 1.5 t |
KSLV는 당초 계획보다 개발일정이 지연되면서, 대신 추력이 상승함. 안가라 로켓과 발사중량을 비교해 보면, 당초 알려진 100 kg 위성 발사체와 1.5 t 위성 발사체에서 보다 발사능력이 향상된 것으로 보인다.
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개발기관 | KARI · 대한항공 · KAI · KAIST · ADD | |
우주센터 | 나로 우주 센터 | |
로켓 엔진 | 과학로켓 1호(KSR-1) · 과학로켓 2호(KSR-2) · 과학로켓 3호(KSR-3) · 30톤급 로켓엔진 · 75톤급 로켓엔진 | |
우주 로켓 | 나로호(KSLV-I) · KSLV-II | |
우리별 | 우리별 1호 · 우리별 2호 · 우리별 3호 | |
아리랑 | 아리랑 1호 · 아리랑 2호 · 아리랑 3호 · 아리랑 4호 · 아리랑 5호 · 아리랑 6호 · 아리랑 7호 | |
과학기술위성 | 과학기술위성 1호 · 과학기술위성 2호 · 과학기술위성 3호 | |
무궁화 | 무궁화 1호 · 무궁화 2호 · 무궁화 3호 · 무궁화 5호 | |
통신해양기상위성 | 통신해양기상위성 1호 · 통신해양기상위성 2호 | |
기타 | 한국 우주인 배출 사업 · 대한민국의 로켓 개발 |
나로호의 총 조립은 방송통신위성 무궁화 1·2·3호와 아리랑위성 2호 기술 개발 경험이 있는 대한항공이 맡았다. 대한항공은 올해 발사될 통신해양기상위성의 본체와 통신 안테나도 개발해 유럽 우주항공업체인 아스트리움사에 납품하기도 했다.
추진계통 제작은 한화가 참여했다. 한화는 1991년 한국형 전투기 사업에서 F16 비행 조종면 작동기를 국산화시킨 데 이어 항공우주사업 전용공장과 연구소를 갖추고 항공기용 비행 조종면 작동계통, 유압 및 연료시스템 등을 개발하고 있다.
발사체 상단부 개발과 기체 구성 특수소재는 각각 두원중공업과 한국화이바가 맡았다.
두원중공업은 발사체 상단을 구성하는 노트페어링부, 탑재부 등 외부 기체 개발과 제작을 담당했고 한국화이바는 나로호 기체를 구성하는 카본-알루미늄 소재를 개발했다. 카본-알루미늄 소재는 항공기용 알루미늄보다 무게 대비 강도가 3배 이상 높다는 게 회사 측 설명이다.
이밖에 추진분야 엔진 제작은 비츠로테크가, 킥모터 제작은 한화가 담당했으며, 터보펌프 제작에는 삼성테크윈 등이 참여했다. 연소기와 가스발생기는 비츠로테크와 스펙 등이 맡았다.
액체 추진제 공급계와 서브시스템 및 구성품은 한화·대한항공·서흥금속·하이록코리아 등이 제작했다.
현대중공업과 탑엔지니어링이 지상 지원장비 제작업무를 담당했다. 두산인프라코어는 관성항법유도장치시스템을 제작했다.
제어분야에서는 추력기시스템의 경우 한국항공우주산업, 퍼스텍 등이 참여했다. 위성항법장치(GPS) 수신기와 안테나 제작은 네비콤이 맡았다. 전자분야에서는 단암시스템즈와 엠티지 등이 송수신기 제작에 참여했다.
25일 발사에 성공한 나로호의 위치를 발사에서부터 지구 궤도에 진입할 때까지 실시간으로 확인해준 추적장비는 발사체 못지 않게 중요한 장비로 꼽힌다.
발사된 나로호는 로켓만으로는 스스로 올바른 궤도에 진입하지 못한다. 궤도 진입을 위해서는 위치 확인이 필요해 3000㎞까지 위치 추적이 가능한 추적 레이더가 필요하다.
최대 2000㎞까지 비행궤적과 동작상태 등을 확인할 수 있는 ‘텔리메트리’(원격자료수신장비)도 주요 장비다.
광학센서를 이용해 발사체를 추적, 영상정보를 얻는 광학추적장비와 나로호가 비행안전 영역을 이탈하거나 정상적인 비행이 불가능하다고 판단될 경우 비행을 중지시키는 비행중단지령송신장비도 필수품목들이다. 나로우주센터 주변과 나로호 비행 경로 주위의 기상을 관측하는 기상 레이더도 없어서는 안될 장비이다.
추적장비들은 나로우주센터와 제주추적소에 설치돼 있다. 추적장비들로부터 전송되는 나로호의 위치정보와 비행상태 정보를 통합적으로 처리해 운영하는 발사통제시스템도 우주센터에 구축돼 있다. 필리핀 부근 해상에서 대기 중인 해경 소속 3000t급 경비함도 나로호의 위치를 추적하고 성공 여부를 확인하는 중요한 역할을 수행했다.
<고흥 | 조완제기자>
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