나로호, 발사부터 정상궤도 진입· 위성과 첫 교신까지

우리나라의 첫 우주발사체인 나로호(KSLV-1)가 전기연결 장치 등 최종 점검을 마치고 8일 전남 고흥 나로우주센터 발사대에 세워져 있다.

(아주경제 배충현 기자) 나로호 발사 D데이(D-day)가 다가왔다. 9일 나로호 2차 발사가 성공하면 우리나라는 세계 10위권의 우주강국에 들어서게 된다.

나로호 발사 성공은 우리나라가 우주 선진국으로 도약하는 발판을 마련한다는 의미 외에도 국격 제고와 연관산업의 경쟁력 확보 등 유·무형의 효과를 낳을 전망이다.

관련 연구기관들은 나로호 발사 성공으로 우리나라의 해외 인지도와 선호도, 제품에 대한 인식, 수출 증가 등 다양한 부문에서 시너지 효과를 낼 것으로 기대하고 있다.

경제적 효과 역시 약 3조원대에 이를 것으로 전망되고 있으며 해외 위성 발사 비용 절감과 고용 창출에도 긍정적인 효과가 미칠 것으로 예상되고 있다.

◆발사 900초전부터 자동 카운트다운
발사대에 설치된 나로호는 연료와 전기 계통의 점검을 마쳤다. 특히 기립 과정에서 전기적 결함이 드러난 만큼 연구진들은 전기 계통 연결 장치 등을 중점 점검했다.

연료는 발사 14시간 전부터 산화제와 함께 주입된다. 연료와 산화제가 모두 주입되면 발사를 위한 모든 준비는 완료된다.

나로호의 예상발사 시각은 오후 4시30분부터 오후 6시 40분 사이로 나로호 관리위원회는 9일 오후 1시30분경 나로호 최종 발사 시각을 발표할 예정이다. 현재로써는 오후 5시경 발사될 가능성이 높은 상태다.

발사 예정시각까지 최적의 상태를 유지하게 되는 나로호는 기상 상태 등 외부 환경에 대한 영향이 없으면 발사 900초 전부터 자동 카운트다운에 들어간다.

카운트다운이 끝나는 즉시 나로호는 이륙해 20여초 동안 수직 비행하고 900m 상공에서 남쪽 방향으로 비행하기 위해 발사체를 기울이는 킥턴(Kick-Turn)을 한다.

발사 후 200초여초 뒤에는 위성을 감싸고 있던 페어링이 분리되고 발사체 2단이 분리된다.

◆첨단 추적 시스템 가동
나로호는 발사 이후 여러 단계를 거쳐야 최종 성공 여부가 판가름 나게 된다.

우선 나로호 발사가 이뤄지면 지상과 바다의 3곳에 설치된 첨단 추적 시스템이 가동된다. 나로호 추적은 나로우주센터, 제주 추적소, 필리핀 해상의 해경 경비함이 단계별로 나눠 맡게 된다.

발사부터 50초 동안 나로우주센터는 광학·레이더 추적장치로 나로호를 뒤쫓고 동시에 나로호가 보내는 신호를 수신해 고도와 위치를 파악한다.

50초 이후 나로호가 130km 떨어진 남해상에 도달하면 제주추적소가 임무를 넘겨받는다.

영해를 벗어나 1700km 떨어진 필리핀 부근 해상을 지나면 해경의 3000톤급 경비함이 레이더를 가동해 나로호의 궤도를 추적한다. 제주도와 해상의 정보는 나로우주센터로 모여 분석된다.

발사 후 시간대 별로 주목해야 할 시점은 우선 55초다. 나로호는 발사 55초 후 고도 7.2km 지점에서 음속을 돌파한다. 나로호가 음속을 돌파하면 연료가 성공적으로 주입되고 있으며, 엔진 등 추진기관도 정상적으로 작동한다고 볼 수있다.

215초 후에는 위성보호덮개인 페어링이 분리된다. 지난해 실패 원인인 페어링 미분리를 막기 위해 연구진들은 여러차례의 점검과 보안조치를 취한 상태다.

1단(하단)과 2단(상단)이 분리되는 시점은 232초다. 특히 1단과 2단의 분리 시점이 1초만 오차가 나도 나로호는 궤도에서 이탈하게 된다.

과학기술위성 2호가 분리되고 나로호의 비행이 끝나는 시점은 발사 후 540초 후다. 과학기술위성 2호와 나로호 2단이 연결된 금속링이 장치한 폭약의 폭발로 분리되고, 과학기술위성 2호는 우주로 날아가게 된다.

나로호의 비행이 끝나도 과학기술위성 2호가 정상적으로 작동돼야 이번 발사의 최종 성공 여부가 판가름나게 된다.

과학기술위성 2호는 지상을 떠난 지 약 100분만에 북극 지역 상공에 도달해 노르웨이 수발바르드기지국에 첫 신호를 보낸다. 이 신호를 수발바르드 기지국이 잡아내면 이번 나로호 발사는 성공했다고 볼 수 있다.
 

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