KTV 국민방송

앞서 전해드린대로 오늘 나로호가 발사되는데요, 나로호 발사를 계기로 잘 알려지지 않은 우주발사체 관련 내용을 김유영 기자와 함께 알아보겠습니다.

김유영 기자, 어서 오세요.

먼저, 나로호를 보더라도 발사체의 규모가 상당해서 우주로 날아가는 게 신기할 정도인데요, 그런데 이런 부담을 줄이기 위해서 로켓도 이른바 다이어트를 한다고 하는데 무슨 말인가요?

네, 엄청난 지구 중력을 벗어나기 위해서는 로켓도 다이어트가 필수입니다.

연료를 다 채운 나로호는 무게가 140톤이 넘는데요, 무게의 대부분은 연료와 산화제가 차지하고 있습니다.

로켓은 이륙해서 10분 이내에 초속 8km까지 도달해야하기 때문에 충분한 연료가 꼭 필요합니다.

하지만 연료를 뺀 나머지 부분의 무게가 가벼워야 중력의 영향을 적게 받아 로켓이 최대속도에 도달할 수 있는데요, 때문에 로켓 개발과정 내내 최소한의 중량으로 각 부분품을 설계하는 것이 중요한 과제입니다.

로켓 무게의 대부분을 차지하는 게 저장탱크라고 하는데요, 저장탱크가 충전이 되면 로켓의 크기가 줄어든다는데, 이게 무슨 말인가요?

네, 나로호에 장착된 저장탱크는 약 100톤의 액체산소를 저장할 수 있는 알루미늄 소재로  만들어져 있습니다.

직경 2.9미터, 길이 14미터의 이 대형 저장용기에는 섭씨 영하 183도의 초저온 액체상태의 산소가 저장되는데요, 탱크 내부의 배관이 아무리 튼튼하게 설계돼 있다 하더라도, 초저온 액체가 저장탱크에 들어가게 되면 당연히 탱크도 그 크기가 달라질 수 밖에 없습니다.

로켓은 전체적으로 직경 약 12밀리미터, 길이는 약 6밀리미터가 수축된다고 합니다.

그리고, 나로호는 하늘이 허락한 특정 시간대에만 발사가 가능하다고 하는데요, 언제를 말하는 건가요?

네, 하늘문이 열리는 시간이라고도 불리는 발사 가능 시간대, 이른바 발사 윈도우는 다양한 조건이 동시에 충족돼야만 가능합니다.

나로호와 지상시스템의 준비상황, 발사장의 기후 상황에 문제가 없다 하더라도, 발사 당일의 기상상태와 우주물체 위치 등이 발사에 영향을 미칠 수 있습니다.

특히 태양에너지를 동력으로 하는 위성은 궤도에 진입한 뒤 위성의 태양 전지판이 태양을 정면으로 바라볼 수 있어야 하는데, 만약 위성이 지구 그림자 속으로 들어가버리면 자체 배터리를 계속  소모해야 하기 때문에 문제가 발생할 수 있습니다.

또 우주물체와의 충돌 가능성도 미리 확인해야할 부분인데요, 현재 우주에는 각 국에서 발사한 6천여개의 인공위성이 떠돌고 있습니다.

우주에서는 질량이 아주 작은 물체라 하더라도 초속 약8km의 빠른 속도로 이동 중이기 때문에 위성과 충돌할 경우, 그 영향이 매우 큽니다.

때문에 위성이 우주물체와 최소한의 기준거리를 유지하면서 충돌을 피할 수 있는 시간으로 발사시간을 조정하고 있습니다.

이렇게 어렵게 나로호가 발사되는데요, 정해진 궤도까지 찾아가는 것도 쉽지 않을 것 같은데, 나로호에도 내비게이션이 있다고 하는데 사실인가요?

네, 멀고 먼 우주 항해를 시작하는 나로호에는 차량용 내비게이션과 같은 기능을 하는 GPS 수신기가 탑재되기 때문에 정해진 궤도까지 무리없이 갈 수 있습니다.

나로호 상단 내부에 탑재된 GPS 수신기는 3개의 GPS 안테나로부터 전달된 위성신호를 이용해 항법정보를 계산하게 됩니다.

계산된 위치와 속도, 시각 데이터는 나로호 운용에 활용되는데요, 이 항법정보의 오차범위는 +-30미터 수준으로 실시간으로 계산되기 때문에 나로호가 설계된 궤적대로 잘 비행하고 있는지 판단할 수 있는 지표가 됩니다.

네, 나로호도 성공적인 발사를 위해서는 다이어트도 해야하고, 내비게이션도 있어야 한다는 사실을 이제야 알게 됐습니다.

그런데 지난달 나로호는 발사를 몇시간 앞두고 발사가 중단됐었는데요, 로켓을 발사하기 바로 직전이라도 이상이 발견될 경우 발사를 멈출 수 있다고 하는데요, 네, 발사 중지는 발사 1초전에라도 가능합니다.

나로호의 경우, 발사 15분 전부터 '발사 카운트 다운'에 들어가 컴퓨터가 미리 프로그램된 절차에 따라 카운트다운을 수행하게 됩니다.

동시에 각 시스템을 점검하게 되는데 이 과정에서 문제점이 발견된 경우에는 자동으로 발사가 중지됩니다.

해외에서도 이런저런 이유로 발사가 중단되거나 연기되는 사례를 우주선진국에서도 어렵지 않게 찾아볼 수 있습니다.

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