[나로호 발사]'나로호' 발사까지...우리나라 우주개발 일지

우리나라는 지난 1996년 이후 우주개발을 본격적으로 추진한 이래 13년만에 첫 우주발사체 '나로호(KSLV-1)'를 우주궤도에 성공적으로 진입시킴으로써 10대 우주강국으로 우뚝 서게 됐다.

◆우주개발 정책의 역사
우리나라는 1996년 '우주개발 중장기 기본계획'을 수립하면서 오는 2015년까지 20년동안 진행할 장기발전계획을 마련했다. 이 계획에는 2015년까지 총 19기의 위성체를 발사하고 2010년까지 우주발사체를 개발한다는 내용이 포함돼 있었다.

이어 1998년에는 발사체 개발을 2005년으로 앞당기고 우주발사장을 건설하는 등의 내용이 포함된 '우주개발 중장기 기본계획' 1차 수정이 이뤄졌으며 2000년에는 2015년까지 총 20기의 인공위성을 개발하기로 하는 2차 수정이 진행됐다.

2005년에 발표된 3차 수정안에는 2010년까지 총 13기의 인공위성을 개발하고 발사체 개발일정을 연기하는 내용 등이 포함됐다. 또한 이 해 우주개발 진흥법도 제정됐다. 이때 제정된 법률에 따라 2007년 '우주개발 진흥 기본계획'이 수립됐다.

◆발사체 개발 일지
'우주개발 중장기 기본계획'이 마련되기 전에도 우리나라 우주과학기술 연구개발은 착착 진행돼 왔다. 한국한공우주연구원은 1980년대 후반부터 로켓 개발을 시작해 1993년 1단형 고체추진 과학로켓 'KSR-1'에 대한 발사시험을 수행했다.

한반도 상공의 오존층 관측이 목적이었던 이 로켓 개발에는 28억5000만원이 투입됐으며 두번의 시험발사에 성공했다. 이어 2단형 고체추진 과학로켓인 중형과학로켓 'KSR-2' 개발이 완료돼 1997년과 1998년 두차례 발사시험을 수행했다. 2단형 중형과학로켓의 목표는 150kg 정도의 탑재물을 150km 고도까지 보낼 수 있는 로켓을 개발해 한반도 상공의 이온층 환경, 온존층 분포 등을 측정하는 것이었다. 여기에는 52억원의 예산이 투입됐다.

하지만 이 로켓은 1997년 성공적으로 발사됐으나 발사 20.8초 후 통신이 두절되는 바람에 실험관측에는 실패했다. 'KSR-2'는 1998년 두번째 발사에서는 실험관측에도 성공했다.

국내 최초 액체 추진 로켓 'KSR-3'은 2002년 11월 발사시험을 성공적으로 진행했다. 이전의 로켓이 고체추진제를 사용한 데 반해 'KSR-3'는 액체연료 '케로신'과 액체 산화제를 추진제로 사용한 것이 특징이다.

액체추진제는 엔진 추력을 쉽게 조절할 수 있고 비행시 재점화가 가능하며 발사전에 점화시험도 할 수 있어 고체추진제보다 신뢰성이 높은 것으로 평가받고 있다. '나로호'를 비롯해 현재 대부분의 민간용 우주발사체는 액체추진제를 사용하고 있다. 우리나라의 액체로켓 개발사업은 1997년 12월에 착수됐으며 총 780억원의 개발비가 투입됐다.

이번에 발사에 성공한 '나로호'는 'KSR-3' 발사시험을 통해 획득한 기술을 기반으로 개발됐다. 발사체의 비행과정을 제어하는 핵심 부품인 '관성항법장치'를 독자개발 했으며, 엔진노즐을 이용해 비행방향을 제어하는 '추력벡터 제어시스템', 추력기를 사용해 발사체의 자세를 제어하는 '추력기 자세제어시스템', 연료탱크, 산화제탱크 등과 관련한 기술을 축적한 것. 이에 따라 25일 발사에 성공한 '나로호'는 국내 독자기술력으로 개발된 2단과 러시아와 공동 개발한 1단으로 구성될 수 있었다.

◆인공위성 개발 경과
우리나라 최초의 위성개발은 한국과학기술원(KAIST) 인공위성연구센터의 우리별 1호가 1992년 8월 11일 아리안4 발사체에 의해 남미 꾸르 우주센터에서 발사되면서 시작됐다.

이는 우리나라가 인공위성 보유국가로 등록된 순간이었다. 우리별 1호 개발은 KAIST가 영국 Surrey 대학의 기술을 전수받아 이뤄졌으며 그 후 KAIST는 1993년에 2호, 1999년에 3호 위성을 자체 개발하는 실적을 거두기도 했다.

이어 우리나라는 '우주개발 중장기 기본계획'에 따라 소형 과학실험위성인 '과학기술위성 1호'의 개발에 착수해 2003년 9월 27일 러시아의 코스모스 발사체를 통해 발사했다.

한편 민간분야에서는 무궁화위성 1호가 1995년 8월 발사되면서 통신방송위성 시대를 열었으며 그 후 1996년에 2호, 1999년에 3호, 2006년에 6호를 발사했다.

한편 한국항공우주연구원은 우리나라 최초 실용위성인 470kg급 다목적실용위성 1호를 미국 TRW사와 기술협력을 통해 개발하고 1999년 12월 21일에 미국 반덴버그 공군기지에서 토러스 발사체로 발사에 성공했다. 다목적실용위성 1호는 고도 685km에서 임무기간 3년을 넘긴 현재도 계속 운용되고 있다.

또한 지난 2006년 7월 28일에는 국내주도로 개발된 고해상도 지구관측위성인 다목적실용위성 2호를 러시아 플레세츠크 발사장에서 로콧 발사체로 발사하는 데 성공했다.

이밖에도 현재 우리나라는 위성분야에서 다목적실용위성 3호, 다목적실용위성 3A호, 다목적실용위성 5호 및 통신해양기상위성 등을 개발하고 있다.

◆나로우주센터
한편 우리나라는 2000년부터 우주개발의 전초기지로 인공위성을 발사할 수 있는 발사장 '나로우주센터' 건립을 시작해 2009년 완공했다.

발사대, 발사통제동, 종합조립동, 추적레이더, 광학추적장비 등 첨단 우주과학의 결과물들이 한자리에 모인 '나로우주센터'는 이번 나로호 발사에서 100kg급 소형위성 발사장으로 사용된 데 이어 2017년까지 1.5t 실용위성을 발사할 수 있는 발사장으로 확충될 예정이다.

나로우주센터(고흥)=김철현 기자 kch@asiae.co.kr