누리호 발사 시간, 최대 난관은?(생중계 사이트)

과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 누리호가 발사대에 기립을 완료하였고 발사 준비를 위한 최종점검 및 카운트 다운에 들어간다고 발표 하였다.

누리호는 발사대에 도착한 이후 기립을 진행하며 대망의 2021년 10월 21일 오후에 발사를 진행 할 예정이다.

이번 시간에는 누리호의 제원과 개발 연혁 그리고 발사시 가장 큰 걸림돌은 무엇이 있는지 자세히 한번 알아보도록 하겠다.

 

누리호 제원 및 개발과 계획

한국형발사체(누리호)는 독자 기술로 개발하고 있는 우주발사체로 1.5톤급 실용위성을 지구 상공 600~800km 저궤도에 투입할 수 있는 3단형 발사체이다. 1단은 75톤급 액체엔진 4기, 2단에는 75톤급 액체엔진 1기, 3단에는 7톤급 액체엔진 1기가 사용된다. 발사체 개발을 위한 시험설비 구축과 75톤급, 7톤급 액체엔진 개발 및 시험발사체 발사를 거쳐 2021년 300톤급 추력의 3단형 한국형발사체(누리호)를 발사하게 된다.

한국형발사체(누리호) 개발의 핵심인 75톤급 액체엔진 개발은 나로호 개발 당시 선행 연구한 30톤급 액체 엔진 기술을 바탕으로 추진되었다. 75톤 엔진 개발 과정에서 중대형 액체엔진 개발의 가장 큰 기술적 난제인 연소불안정 현상이 발생해 16개월 동안 10여 차례의 설계변경과 20회 가량 시험을 진행한 끝에 연소불안정 현상을 해결할 수 있었다.

2020년 2월 기준 75톤 엔진은 17기가 제작되었으며, 총 146회 시험, 누적연소시간은 14,365초이다. 단일최장연소시간은 260초를 달성했다. 7톤 엔진은 9기가 개발되었으며 총 77회 시험, 누적연소시간은 12,326초이다. 액체엔진 성능 및 신뢰도 향상을 위해 2015년부터 엔진 시험에 착수했으며 2020년에 개발시험이 완료 되었다.

‘25~30년에는 500kg 이하의 소형위성 수요증가에 대비해 한국형발사체(누리호) 기술을 소형 발사체 플랫폼으로 연계 및 확장할 계획이며, ’30~40년에는 저궤도 대형위성, 정지궤도위성 등 다양한 우주임무 수행과 관련한 국내 수요가 풍부할 경우 대형발사체 플랫폼 관련기술을 확보할 계획이다.

 

발사 때 가장 큰 난제는

우주 로켓의 발사는 쉬운 일이 아니다. 특히 한번 실패하면 엄청난 대가를 치러야하는 특성상 그 부담감 또한 엄청나다. 때문에 누리호 발사 이전 시험 발사체를 통해서 누리호의 성능을 간접적으로 입증을 먼저 진행하게 되었다.

누리호 시험발사체란 한국형발사체(누리호)의 주 엔진인 75톤급 액체엔진 성능을 실제 비행을 통해 확인하기 위한 발사체이다. 2020년 11월 28일 오후 전남 고흥군 나로우주센터 발사장에서 발사된 시험발사체는 목표시간인 140초를 넘어 151초 간 연소하면서 최대고도 209km를 기록하며 약 530초 동안 비행했다.

 

이를 통해 순수 독자 기술로 개발한 75톤급 액체로켓엔진의 성능을 확인했다. 시험발사체 성공으로 한국은 세계에서 75톤급 중형 액체로켓엔진을 보유한 7번째 국가가 되었다.

시험발사체 이후에 남은 본체의 발사를 남겨두고 가장 어려운 점을 꼽으라면 연소불안정성 이라고 학자들은 이야기한다. 연소불안정은 연소 과정에서 연소실 내부의 유동과 압력이 급격히 요동치며 정상적인 연소를 방해하는 현상이다. 다량의 추진제를 짧은 시간 고온·고압으로 연료를 연소할 때 섭동이 발생하고, 이것이 연소실 내부의 특정 주파수와 맞아 들어가며 공진을 일으킨다.

 

이로 인해 연소실 내부의 압력과 진동이 급격하게 높아지고 이는 결국 폭발로까지 이어질 수 있다. 연소불안정 현상은 액체로켓이 개발되기 시작한 1930년대부터 발견된 기술적 문제이지만 지금도 전 세계적으로 완전하게 해결하지 못한 액체로켓 엔진 개발의 대표적 난제로 꼽힌다.

현재 기술로는 연소불안정 현상의 근원적 제거가 불가능하기 때문에 일단 연소불안정 현상이 나타나면 연소안정화 장치 등 새로운 구조물을 장착하거나, 최악의 경우에는 설계를 변경해 새로 제작해야 한다. 한국형발사체(누리호) 엔진의 연소불안정 현상은 2014년 10월에 발견되었고, 연구진은 16개월 간 10여 차례의 설계변경과 20회 가량 시험을 진행한 끝에야 연소불안정 현상을 해결했다.

많은 난관을 해결하고 드디어 D-DAY를 맞이하는 누리호가 꼭 발사에 성공하기를 기원해 본다.

 

누리호 생중계 사이트▼▼▼

한국항공우주연구원 KARI TV

 

BITO 거래 어디서?(의미와 한계)

BITO 거래 어디서?(의미와 한계)

극초음속 미사일의 개념과 유형(개발국가)

극초음속 미사일의 개념과 유형(개발국가)

사람 먹는 물고기 엘리게이터 가아, 한국에도 산다고?

사람 먹는 물고기 엘리게이터 가아, 한국에도 산다고?

베놈2 쿠키 몇개? 관람객 평가 점수는?

베놈2 쿠키 몇개? 관람객 평가 점수는?