이준석. 흑산도 공항건설 지연 이유 고려하지 않은 채, 개발선동. 조류 337종 + 국립공원 자연보호와 주민들 사이 갈등 현실 무시.

1. 흑산도 주민들 교통 편의시설과 환경보호 사이 갈등 배경

1) 흑산도는 조류 337종이 모인 세계적인 철새 도래지이기 때문에, 공항 건설을 반대함. 

2) 주민들 여객선 결항만 1년 평균 50일,  육지와 5시간 걸리는 불편 호소.

 

국민의힘 이준석은 이러한 복잡한 갈등관계에 대한 해법을 제시하지 않은 채로, 공항건설 지연을 '호남 홀대론'이라고 악선동하다. 흑산도와 같은 처지에 있는 전국 섬마을 사람들, 육지에 있더라도 대중교통의 불편함을 겪는 사람들의 '이동 자유권'은 어떻게 보장되어야 하는가 라는 관점에서 출발해야 한다.

 

울릉도는 공항을 짓는데, 흑산도는 왜 짓지 않느냐는 식 선동은 유치하다.

광주-호남의 민주당,  대구-경북의 국민의힘 1당 장기 집권에 대해 '견제'하는 정치적 정당 출현은 바람직하다고 할 수 있다. 그러나 토건 사업의 확장을 공약으로 지역간 경쟁을 부추키는 방식은 유치하다. 

 

 

2. 전남 고흥의 나로우주센터와 같이 지역에 맞는, 미래 과학기술에 투자하라. 

 

이준석이 컴퓨터를 공부했다고 해서, 혹시 전남 특성에 맞는 '우주센터' 과학 기술 투자에 대해서 말하는 줄 알았다.

발사 추진체 4회 모두 실패 중이다. 그러나 값진 시도였다. 발사 추진체는 37만개 부품으로 구성되었다고 한다. 

나로호 1차 발사를 위해 들어간 돈이 모두 8천억원이었다. 

앞으로도 천문학적 돈이 들어갈 것이다. 그럼에도 도전은 계속될 것이다.

젊은 정치가 이준석은 패기있는 도전, 우주과학, 발사추진체 제작에 관심이 있을 줄 알았는데, 좀 실망이 크다.

 

 

 

 

 

 

 

 

울릉공항 삽 떴는데 흑산공항은 왜?"…野의 '호남 홀대론' 2탄

 

조미현 기자
입력 2022.02.22 11:57 

국민의힘, 광주 복합쇼핑몰 이어
전남 신안서 흑산공항 내세워

"울릉공항 삽 떴는데 흑산공항은 왜?"…野의 '호남 홀대론' 2탄

국민의힘이 광주 복합쇼핑몰 공약에 이어 전남 흑산공항을 내세우면서 정부·여당을 겨냥해 '호남 홀대론'을 재차 제기했다.

이준석 국민의힘 대표는 22일 전남 신안군 흑산도 유세에서 "흑산공항 사업은 이명박 정부 시절에 울릉공항과 같이 이야기됐지만, 문재인 정부의 공약 사항이었다"며 "그러면 지난 5년 동안 문재인 대통령이 의지만 있었으면 흑산공항은 최소한 첫 삽을 떴어야 하는 것"이라고 지적했다.

그러면서 "울릉공항과 흑산공항은 동쪽과 서쪽에 각각 형제 같은 공항"이라며 "한 가지 명확한 것은 울릉공항은 삽을 떴고 흑산공항은 아직까지 삽을 뜨지 못했다는 것"이라고 강조했다.

 

 

이 대표가 흑산공항 공약을 꺼내 든 것은 문재인 정부의 호남 홀대론을 부각하기 위한 전략으로 풀이된다. 

 

앞서 윤석열 국민의힘 후보는 광주에서 '복합쇼핑몰' 공약을 내걸었다. 

 

윤 후보는 지난 16일 광주 송정매일시장 유세에서 "광주 시민들께서 다른 지역에 다 있는 복합쇼핑몰을 아주 간절히 바라고 계신다"며 "(복합쇼핑몰) 유치를 누가 반대했는가. 민주당이 반대해왔다"고 목소리를 높였다.

이 대표는 "원래 흑산공항의 예전 개항이 2020년이었다. 그런데 아직까지 첫 삽을 뜨지 못했다는 것은 지금까지 이 지역의 정치를 담아왔던 한 정당이 경쟁이 없었기 때문에 일을 빨리빨리 하고 제대로 할 생각을 하지 못했기 때문"이라며 민주당을 저격했다.

이 대표는 "뉴스에서 보면 알겠지만, 광주에서는 이미 변화의 바람이 불고 있다"며 "지금까지 지역의 정치권에서 광주의 발전을 위해 여러 시설이 들어오는 것에 대해서 시민단체와 지역의 토착 정치권이 같이 결부돼 막아 세우고, 적극적으로 추진 않던 것이 있다. 이제 광주 시민들은 광주에서도 당당하게 경쟁 체제를 만들어서 변화를 가져오기를 기대하고 있다"고도 했다.

이 대표는 "신안의 흑산의 주민들도 비슷한 생각을 하고 계실 것이라고 생각한다"며 "대통령 선거 이후에 이것(흑산공항)을 주력 사업으로 밀겠다는 의지를 갖고 드리는 말씀"이라고 강조했다.

이 대표는 부산 가덕도 신공항을 거론하며 흑산도 표심을 겨냥했다. 

 

이 대표는 "부산에서는 이미 민주당이 어느 정도 표를 가져가고, 구의원 군의원도 민주당 출신 나오다 보니 부산의 여러 가지 숙원 사업을 놓고 정당들이 경쟁한다"며 "부산의 가덕도 신공항 만들자는 문제 여야가 힘을 합쳐 만들었다"고 설명했다.

그러면서 "흑산에 공항을 짓는 문제는 여야가 경쟁해 누가 빨리 더 공항을 짓느냐로 판도가 바뀌면 공항이 빨리 지어질 수가 있다"고 설득했다.

이 대표는 "호남이 발전하는 것이 영남이 발전하는 것이고 영남이 발전하는 것이 호남이 발전하는 것이다. 지방이 발전하는 것이 바로 대한민국이 발전하는 길이다"라고 말한 윤 후보의 발언을 소개하며 지지를 호소했다.

조미현 기자 mwise@hankyung.com

 

 

주민 생활·교통 vs 철새·환경 보호…날개 못 펴는 흑산공항
중앙일보
입력 2019.10.22 00:03

 

전남 목포항에서 92㎞ 떨어진 흑산도. 주민 2300여명이 사는 섬은 올해 태풍 ‘링링’과 ‘미탁’ 때 외부로부터 고립됐다. 유일한 교통편인 여객선이 10일간 운항하지 않아서다. 주민 김선희(55·여)씨는 “나주에 사는 어머니가 편찮으시다는 소식을 듣고도 배편이 없어 일주일이 지나서야 뵐 수 있었다”며 “비행편이 있으면 좋은데 국립공원이라는 이유로 주민이 참아야 한다는 환경단체나 정부의 주장은 가혹하다”고 했다.

국가 사업으로 추진됐던 흑산공항이 수년째 난항을 겪으면서 주민 반발이 커지고 있다. “섬 주민의 교통·의료를 위해 공항은 필요하다”는 주민들과 “환경훼손”이라는 환경부의 입장이 팽팽하게 맞서고 있는 형국이다.

21일 신안군 등에 따르면 흑산도 주민들은 다음 달 청와대와 환경부 앞에서 집회를 갖고 흑산권역을 국립공원에서 해제해 줄 것을 촉구할 계획이다.

 

 그동안 정부와 환경단체들이 흑산공항 건설을 반대하는 가장 큰 이유로 국립공원의 환경훼손과 철새 보호 등을 꼽아왔기 때문이다.

 

흑산공항 건설 계획. 그래픽=김영옥 기자 yesok@joongang.co.kr

 

흑산공항 건설 계획. 그래픽=김영옥 기자 yesok@joongang.co.kr

흑산공항은 잦은 선박통제로 인한 교통불편 해소와 흑산권역의 관광활성화를 위해 추진됐다. 

 

흑산도 일대는 1년 중 3분의 1 정도가 여객선 운항이 중단되는 교통의 오지(奧地)다. 

 

이곳은 기상악화로 인한 여객선 결항만 1년 평균 50여일에 달한다. 또 60일 정도는 안개나 풍랑 때문에 여객선 운항횟수가 제한되기 일쑤다.

배를 타고 육지를 오가는 불편도 크다. 부식이나 자재 등을 차량에 싣고 육지를 오가려면 4시간 30분~5시간 30분이 걸리는 철부선을 이용해야 한다. 쾌속선을 타면 2시간10분이면 목포로 나갈 수 있지만, 작은 기상이변만 있어도 운항하지 않는다.

흑산공항은 2000년 민간차원의 경비행장 건설을 목표로 시작됐다. 

 

총 1833억 원을 들여 흑산도 북동쪽 끝 지역인 예리 일대에 1200m 길이의 활주로를 만드는 게 골자다. 

 

원래 2017년 하반기 공사를 시작해 2020년에 경비행기가 흑산도를 오가는 게 목표였다.

 

 

 

 

흑산공항 건설 추진일지. 그래픽=김영옥 기자 yesok@joongang.co.kr

서울에서 흑산도를 1시간대로 연결하는 사업은 2009년 국토부가 검토용역을 추진하면서 국가사업이 됐다. 

 

2013년 예비타당성 조사 통과, 2015년 기본계획 수립 등을 통해 탄력을 받았던 사업은 2016년 암초를 만났다. 

 

환경부의 국립공원위원회 심의과정에서 조류와의 충돌 등을 이유로 보류 결정이 내려진 것이다. 

 

이후 2018년 10월에는 환경부가 심의 중단 방침을 밝히면서 국립공원위 재개마저 불투명해졌다.

 

 환경단체들 역시 흑산도가 조류 337종이 모인 세계적인 철새 도래지라는 점에서 공항 건설을 반대하고 있다.

주민들은 “흑산공항 반대는 주민의 생존권을 위협하는 행위”라고 주장한다. “단순한 교통 불편 외에도 응급환자 발생 때 발을 구르는 경우가 많다”는 입장이다.

흑산공항은 이낙연 국무총리가 전남도지사 시절 역점적으로 추진했던 사업이기도 하다. 당시 이 총리는 “흑산공항이 2020년 완공되면 흑산도와 서울·중국 간 접근성이 1시간 거리로 개선되는 ‘세기적 변화’가 일어날 것”이라고 했다.

일각에서는 흑산도와 함께 공항 건설이 추진됐던 울릉도와 형평성 논란도 제기하고 있다. 지질공원인 울릉도 내 공항은 흑산공항과는 달리 내년 4월 공항 착공을 앞두고 있어서다.

 

 

전남 신안군 흑산면 주민들이 지난해 9월 19일 서울 마포구 국립공원관리공단 서울사무소 앞에서 흑산공항 건설을 촉구하고 있다. [뉴스1]

 

앞서 국토부는 2015년 ‘제5차 공항개발 중장기 종합계획’ 발표 당시 흑산공항을 울릉공항과 함께 신규 사업으로 제시한 바 있다.

흑산공항추진단 관계자는 “울릉공항은 흑산공항보다 건설비가 3배 넘게 드는 데도 국립공원이 아니라는 이유로 허가를 받았다”며 “국립공원이 공항건설의 제약조건이라면 해제를 촉구하는 투쟁을 해 나가겠다”라고 말했다.

신안=최경호 기자 choi.kyeongho@joongang.co.kr

 

2.전남 고흥군, 나로호 우주 센터.

 

고흥 외나로도 우주센터를 가다
입력 : 2007.06.04 17:54:05댓글

 

【고흥 유용하기자】 전라남도 고흥군 봉래면 예내리 하반마을.

서울에서 비행기로 40여 분 날아가 여수공항에서 내린 뒤 차로 2시간가량 달리면 우리나라 최초의 우주센터인 '나로우주센터' 공사현장이 나타난다. 

 

몇 해 전까지만 해도 조용한 어촌마을이었지만 지금은 우주개발 선진국으로 한 단계 업그레이드할 수 있는 꿈의 터전으로 개발되고 있다. 우주센터 현장으로 가기 전 읍내에서 '우주' '항공' 등의 단어가 포함된 상호를 곳곳에서 볼 수 있었다. 지역민들은 우주센터를 통해 낙후한 지역경제를 회생시킬 수 있을 것이라는 기대감을 숨기지 않고 있는 것이다.

발사대 건설만 남았다…우주강국 카운트다운

공정 96%진행…내년 위성 첫발사

6월 현재 우주센터 건설공사는 로켓 발사대를 제외하고 전체 96%의 공정률을 보이고 있다. 우주센터 핵심 기술 중 하나인 발사대 건설도 3월부터 터파기 공사에 돌입해 일부 장비는 지난해 말부터 러시아 현지에서 제작되고 있다. 2003년 8월 150만평 터에 총 공사비 3000억원을 투입해 시작한 대역사가 마무리 단계에 와 있는 것이다.

◆ 세계 13번째 우주센터 보유국

발사대 건설과 부두 공사를 끝으로 내년 3월 건축공사에 이어 6월 토목공사가 완료돼 나로우주센터가 제 모습을 드러내면 우리나라는 세계 13번째 우주센터 보유국이 된다.

전 세계적으로 우주센터는 12개국 26곳이 운영되고 있다. 미국이 10개로 가장 많이 보유하고 있고 러시아와 중국이 각각 3개, 일본이 2개를 갖고 있다. 이 밖에 인도 프랑스 브라질 카자흐스탄 호주 파키스탄 이스라엘 캐나다가 각각 1곳씩 운영하고 있다.

현재 진행하고 있는 공사는 발사대 시스템과 조립시험동 접안시설이다.

발사대 시스템은 우주센터의 핵심 시설로 발사체(로켓)의 최종 기능 점검 후 추진체 주입을 거쳐 발사가 이뤄지는 곳이다. 나로우주센터의 첫 손님은 과학기술위성 2호를 싣고 쏘아 올려지는 KSLV-Ⅰ.

발사체 모델에 따라 발사대의 중요 설비인 발사패드(launch pad)와 이젝트 설계가 달라지기 때문에 발사대 건설이 가장 늦게 시작됐다.

로켓의 직경과 관계가 있는 발사패드는 로켓 발사시 나오는 화염으로부터 지면을 보호하는 역할을 하며, 이젝트는 로켓의 길이와 관계돼 있다. 발사대는 반영구적으로 사용되기는 하지만 발사패드와 이젝트는 로켓의 제원에 따라 달라진다.

우리가 만들고 있는 발사대 시스템은 200여 번의 로켓 발사가 가능하도록 만들어질 예정이다. 이 발사대 시스템은 현대중공업의 독자 기술로 건설될 계획이다.

상시설계를 끝내고 제작설계에 들어간 KSLV-Ⅰ 크기는 33ｍ(높이)×3ｍ(직경)로 알려져 있다. 후속 모델인 KSLV-Ⅱ는 당초 2015년 발사를 목표로 개발하기로 했으나 로켓엔진의 완전한 국산화를 이룬 뒤 발사하게 된다.

150여 ｔ에 달하는 KSLV-Ⅰ은 발사대까지 어떻게 이동하고 조립될까. 러시아에서 컨테이너에 실려 부산항에 도착하게 되면 바지선을 통해 다시 이곳 나로 우주센터로 이동한다. 이 때문에 조립시험동 앞에 바지선이 접안할 수 있는 시설이 만들어지고 있다.

◆ 내년 스페이스클럽에

우리나라 위성개발 기술 수준은 부분적 위성체와 로켓 개발 기술을 보유한 B~C그룹으로 분류되고 있다. 1960~1970년대 우주개발에 착수한 미국과 러시아 등 위성 제작과 발사를 독자적으로 하는 나라의 모임인 스페이스클럽 A그룹에는 다소 떨어진다.

나로우주센터가 완공되고 위성을 쏘아 올리는 내년에는 스페이스 클럽에 끼게 되는 것이라고 봐도 무방하다는 것이 전문가들 의견이다. 외나로도우주센터가 우리나라 우주개발의 독립선언이라고 할 수 있는 것이다.

민경주 나로우주센터장은 "외국 우주센터를 이용해 위성을 발사하는 경우 위성의 모든 기술적 사양을 외국에 넘겨야 하는 문제가 있었다"며 "우주센터가 완공되고 자력으로 위성을 쏘아 올리는 2008년에는 우주개발 선진국과 어깨를 나란히 한다는 자부심을 가져도 될 것"이라고 말했다.

 

 

수 백억원 더 든다… 나로호 3차 발사, 비용이 걸림돌
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국내최초의 우주발사체 ‘나로호’의 2차 발사가 실패와 함께 안병만 교과부 장관이 나로호 3차 발사를 준비하겠다고 밝혔다. 손해를 최소화 하고 국내 로켓발사 경험을 한 번이라도 더 얻으려면 3차 발사는 반드시 진행돼야 한다는 것이 과학계의 중론이다. 그러나 진행이 쉽지는 않아 보인다. 비용이 문제다. 

 

나로호를 발사하기 위해 쓴 돈은 전남 고흥 나로우주센터 건설비까지 합쳐 총 8000억 원 넘는다. 

 

우주센터는 계속해서 쓸 수 있는 기반시설이라는 점을 감안해도 손해는 결코 작지 않다. 나로호2(KSLV-2) 발사를 위해선 우주센터의 발사 시설 등을 변경해 나가야 하는데, 이런 계획에 차질을 주는 비용도 돈으로 환산하기 어렵다. 

 

●인공위성 가격만 136억… 최소 수백억 들 듯 세 번째로 나로호를 발사하려면 얼마나 많은 비용이 들어가는 걸까. 

 

먼저 1단 로켓의 추가도입 하는데는 일체 비용은 더 들지 않는다. 2+1 계약에 따라 러시아에서 제공받으면 된다.

 

 윤대수 교과부 거대과학기술정책관은 “3차 발사를 진행하게 되면 러시아에는 일체 추가비용을 지급하지 않는다”며 “그러나 발사 여부와 진행방식은 러시아와 논의해야 한다”고 말했다. 

 

3차 발사 때 올라갈 인공위성 제작비는 100억 원 이상이 소요될 것으로 보인다.

 

 불타 없어진 과학기술위성2호 개발비로 쓴 돈은 136억5000만 원이다. 

 

새 위성을 만든다고 해도 이와 비슷한 비용이 든다는 게 전문가들의 견해다. 

 

이미 제작에 들어간 과학기술위성3호 등을 쓰자는 목소리도 있지만 규격이 나로호와 맞지 않아 불가능하다. 

 

임용택 KAIST 대외협력처장(기계공학과 교수)은 “하나의 인공위성만 별도로 만드는 건 까다로운 일”이라면서 “인건비, 시험비용 등도 포함돼 가격은 크게 차이나지 않을 것”이라고 설명했다.

 

 2단 로켓을 포함한 로켓 상단부 제작비도 문제다. 실제 제작비를 한국항공우주연구원에 문의했지만 공개를 꺼렸다. 그러나 나로호 사업에 쓰인 비용을 통해 전체적인 재 발사 비용을 유추할 수는 있다.

 

 나로호 개발 사업비는 나로우주센터를 제외하면 모두 5025억원. 

 

정부는 이 중 절반인 2억 달러(약 2500억 원)를 1단 로켓을 들여오기 위해 러시아 흐루니체프사에 지불했다. 

 

2단 로켓 개발비, 설계, 시험, 각종 설비 제작비 등의 연구개발비와 운영비, 인건비, 경비 등을 합해 5025억 원을 쓴 셈이다. 

 

결국 나로호를 다시 발사하려면 연구개발비 등이 낮아지긴 하겠지만 수백억 원 이상의 적잖은 비용이 든다고 쉽게 유추할 수 있다. 

 

●비용 확보 어떻게… 재경부, 국회 등 심의도 거쳐야 이런 비용을 확보하는 것도 쉽지 않다. 

 

이미 항우연은 예산 5025억원을 모두 소모했기 때문에 새로 예산을 편성해 재경부로 부터 받아내야 한다. 

 

교과부 내에서도 의견조율이 되어야 하고, 국가과학기술위원회의 조정도 거쳐야 한다. 국회 심의도 문제다. 

 

발사실패 책임여부를 문제 삼아 3차 발사 예산은 통과가 어려울 수도 있다. 

 

교과부 관계자는 “내년도 예산 등에 포함해 받아야 하는데 정부 예산은 국회심의 등을 거쳐야 한다”며 “재발사를 위한 비용을 산정을 시작했지만 아마 적잖은 액수가 들어갈 것 같다”고 설명했다.

 

 

 

누리호의 성공적 재도전을 응원하며
등록 2022-01-24 18:16

[왜냐면] 심철무 | 한국원자력연구원 박사

 

지난 10여년 동안 한국형 우주발사체를 총 네차례 발사했으나 세차례는 성공하지 못해서 안타깝다. 

 

1차는 위성보호덮개 미분리, 

2차는 1-2단 연결부 파손,

 4차는 탱크의 미세 결함 등이 원인이었던 것으로 밝혀지고 있다.

 

 발사 추진체는 37만개의 부품으로 이루어진다. 

 

연소압력은 대기압의 60배, 온도는 섭씨 3500도, 산화제는 영하 183도의 극저온 상태이다. 

 

정밀 밸브도 총 400기 정도가 된다. 발사체는 궤도에 진입하면서 섭씨 1000도 이상의 온도 변화 및 우주 방사선으로 인하여 구조물의 내부 응력 변화가 찾아온다. 

 

따라서 발사체 연소시험 외에 극한 환경 및 충격시험이 필요하다. 그 후에 발사체 구조물들의 건전성을 평가하기 위하여 비파괴검사가 수행되어야 한다.

나로호 발사체 제작 및 시험은 러시아 규격(GOST)을 기준으로 이루어졌다.

 

 75톤급 누리호(KSLV-II)는 나로호의 축적된 기술을 바탕으로 국내 기술진이 설계, 제작, 조립, 시험 및 운영을 하여 지난해 10월21일 발사했으나 성공하지 못했다. 

 

앞으로 2027년까지 네차례 추가 발사를 계획하고 있다. 2030년에는 케이(K)-달 탐사도 준비 중이다.

우리가 잊지 말아야 할 것은 1986년 미국 우주왕복선 챌린저호 폭발 사고다. 

 

7명의 우주인이 사망한 당시 사고의 원인은 여러 기술을 관리하고 통제하는 품질보증제도가 없었다는 데 있었다. 품질보증체계의 비파괴검사는 독립적이고 수평적인 책임과 통제하에서 과학적으로 문제점을 찾아내는 제도적 차원의 접근이다. 

 

누리호도 검사의 신뢰성을 높이기 위하여 미국항공우주국이나 국제표준화기구 기준을 따라야 한다. 

 

일론 머스크의 ‘스페이스엑스’사는 발사 추진체의 제작 및 시험단계에서 발생하는 미세 결함을 탐지하고자 국제표준을 선도하는 미국재료시험학회의 단층촬영(CT) 및 디지털 엑스레이(DR), 중성자 검사를 적용하고 있다. 

 

앞선 실패를 반복하지 않도록 위성보호덮개의 폭발볼트와 알루미늄 합금으로 제작한 누리호 추진체 탱크의 미세 결함을 탐지하기 위한 비파괴검사에도 이러한 국제표준이 적용되어야 한다.

그동안 대형 국책연구사업을 진행할 때 시간 및 예산 부족으로 품질보증제도 도입을 항상 뒤로 미뤄왔다.

 

 T-50 고등훈련기 개발에서는 항공안전협정(BASA)에서 요구하는 품질보증제도가 초기에는 적용되지 않았다. 

 

원자로 비파괴검사 장비 개발을 봐도 원자력 안전규격에 맞는 품질보증 기록과 문서가 없었다. 훈련기는 수출할 수 없었고 원자로 비파괴검사 장비는 사용 허가를 얻을 수 없었다.

 

 결과적으로 품질보증 예산보다 몇 배 큰 손실을 기록했다. 앞으로 대형 국책연구개발비에는 품질보증제도를 유지할 수 있는 예산을 일정 비율로 정해두어야 한다. 

 

국제표준에 준하는 품질보증제도와 비파괴검사는 미국, 프랑스, 러시아와 같이 한국형 발사체 성공률을 90% 이상 끌어올릴 수 있는 제도적 접근이다.

인공위성은 세계적으로 매년 1000개 이상이 발사되며 2020년 유엔우주사무국에 등록된 인공위성 수는 1만대가 넘었다. 

 

우리나라도 1992년부터 국외 발사체를 이용하여 18개 인공위성을 발사해 현재 8개를 운영 중이다. 

 

인공위성의 전략적, 경제적 중요성이 그만큼 높아지고 있다. 국산 발사체의 성공도 더욱 절실히 요구되고 있다.

 

누리호 첫 발사 실패는 설계오류 때문
서동준 동아사이언스 기자 | 조승한 동아사이언스 기자
입력 2021-12-30 03:00

 

 

재발사, 내년 5월서 하반기로 연기

올해 10월 21일 전남 고흥 나로우주센터에서 발사됐지만 궤도 진입에 실패한 한국형발사체 누리호. 동아일보DB
올해 10월 21일 한국형 독자 우주 발사체 ‘누리호’가 첫 발사에 실패한 것은 설계 오류 때문이라는 조사 결과가 나왔다. 누리호의 2차 발사 일정이 당초 내년 5월에서 하반기로 미뤄지는 게 불가피해졌다.

과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 29일 누리호 1차 발사에서 위성모형이 궤도에 투입되지 못한 원인을 분석한 결과를 발표했다. 과기정통부는 10월 말 항우연 연구진과 외부 전문가들이 참여하는 누리호 발사조사위원회를 구성해 기술적 사항을 조사했다.

최환석 조사위원장(항우연 부원장)은 “누리호의 3단 산화제 탱크 내부에 장착돼 있는 헬륨 탱크의 고정 장치를 설계할 때 비행 중 부력 증가에 대한 고려가 미흡했다”고 밝혔다. 고정 장치를 지상 기준으로 설계하는 바람에 비행 중 떨어져나간 것이다. 이 과정에서 헬륨 탱크가 산화제 탱크 내부를 돌아다니며 충격을 줬고 결국 연료를 태우는 역할을 하는 산화제가 누설되며 3단 엔진이 일찍 꺼졌다는 설명이다.

누리호 3단 엔진 설계 다시해야… 2호기 5월 발사 불가능

 

과기부 “첫 발사 실패, 설계 오류탓”

 

올해 10월 첫 발사 도전에 실패한 한국형 우주 발사체 누리호는 1단과 2단 엔진 연소에는 문제가 없었지만 3단 엔진의 연소시간이 애초 계획된 521초보다 46초 짧은 475초에 종료된 것이 문제였다. 산화제 탱크 압력이 떨어지는 바람에 엔진 출력이 감소했고 연소시간이 목표보다 모자랐다는 점이 사고 직후 원인으로 지목됐다.

과학기술정보통신부는 한국항공우주연구원 연구진과 외부 전문가들이 참여한 누리호 발사조사위원회를 구성해 5회에 걸쳐 조사위를 연 뒤 연소시간 부족의 원인을 규명해 발표했다.

조사위에 따르면 누리호 첫 발사 당시 산화제 탱크에 설치된 헬륨 탱크 3개 중 1개가 고정장치에서 빠지면서 탱크 내부에 부딪쳐 헬륨 탱크에 균열이 발생한 것으로 밝혀졌다. 곧이어 산화제가 누출되면서 3단 엔진에 유입되는 산화제 양이 줄어 연소가 조기에 종료됐을 것이라는 설명이다.

산화제 내부 압력을 유지해주는 헬륨을 공급하는 헬륨 탱크가 고정장치에서 빠진 이유는 발사 직후 이 탱크에 가해지는 액체산소의 부력(뜨는 힘)이 상승했기 때문이다. 고정장치를 설계할 때 비행 중 부력 증가에 대한 고려가 미흡했던 것이다. 이탈한 헬륨 탱크가 계속 움직이며 탱크 배관을 변형시켜 헬륨이 새나갔고, 산화제 탱크에서도 균열이 생겨 산화제가 새나가게 됐다.

데이터 분석에서 누리호 발사 36초 만에 3단 탱크에서 충격이 발생한 것으로 나타났다. 누리호 원격계측장치가 보낸 2600여 개의 데이터에 따르면 비행 시작 36초 후 비행 과정에서 3단 탱크 연결 트러스와 위성 어댑터에서 예상치 못한 진동이 측정됐다. 헬륨 탱크에서 헬륨이 누설되기 시작했고 산화제 탱크 기체 압력이 오르기 시작했다.

 

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시간대별로는 이륙 67.6초 후 산화제 탱크 기체 압력이 떨어지기 시작했고 산화제 탱크 상부 표면온도도 급격히 떨어졌다. 115.8초에는 헬륨 탱크 압력이 줄면서 3단 산화제 탱크 기체 압력이 다시 오르기 시작했다. 산화제 탱크 내부에서 헬륨 탱크가 떠다니며 탱크 내벽에 부딪쳐 쿵쿵거리는 소리도 포착된 것으로 나타났다.

최환석 조사위원장(항우연 부원장)은 “3단 산화제 탱크 내부에 장착된 헬륨 탱크 고정장치를 설계할 때 지상에서의 부력은 고려했지만 실제 비행할 때엔 최대 4.3G(G는 표준 중력 가속도 단위·1G는 지상에서의 중력) 가속도가 발생했다”며 “지상 상황의 부력만 고려하다 보니 최대 가속도인 4.3G에서의 부력을 고려하지 않은 실수가 있었다”고 말했다. 고정환 한국형발사체 개발사업본부장은 “지상에서만 실험을 진행하다 보니 비행 상황에 대한 고려가 조금 미흡한 부분이 있었다”고 말했다.

과기정통부와 항우연은 이번에 밝혀진 원인을 토대로 누리호 기술 보완을 위한 세부 조치 방안을 마련하고 추진 일정을 확정하기로 했다. 헬륨 탱크 고정부와 산화제 탱크 구조를 강화하는 것을 중심으로 이뤄질 것으로 보인다. 고 본부장은 “탱크 내부 작업이 필요해 언제 마무리된다고 말하기는 어렵다”며 “빠른 시간 내로 설계를 변경하고 예상 일정을 발표하겠다”고 말했다.

내년 5월로 예정됐던 2차 발사는 미뤄져 내년 하반기에나 가능할 것으로 전망된다. 항우연에 따르면 현재 3단 로켓 2호기가 내년 5월 발사를 앞두고 조립된 상태로 대기하고 있고 3호기는 현재 조립 중인 것으로 확인됐다. 항우연 관계자는 “2호기는 완제품인 상황이라 문제를 해결하려면 다시 뜯어내야 해 현상태로는 당장은 사용이 불가능하고 조립 중인 3호기를 빠르게 고쳐 사용하는 방안을 고민하고 있다”고 말했다.

최 위원장은 “일론 머스크가 운영하는 미국 우주탐사업체 스페이스X에서도 동일한 부력에 의해 헬륨 탱크가 산화제 탱크와 충돌해 폭발 사고로 이어진 적이 있다”며 “향후 철저한 보완을 통해 2차 발사를 준비해 나가겠다”고 말했다.

누리호는 1.5t의 실용위성을 고도 600∼800km의 지구 저궤도에 투입하는 것을 목표로 개발된 3단형 우주발사체다. 독자 기술로 확보한 75t급 액체 엔진 4기를 묶어 300t의 추력을 내는 1단 엔진과 75t급 액체 엔진 1기로 구성된 2단 엔진, 7t급 액체 엔진 1기로 이뤄진 3단 엔진으로 구성된다.

서동준 동아사이언스 기자 bios@donga.com
조승한 동아사이언스 기자 shinjsh@donga.com