[고흥 나로우주센터 가보니] 누리호4차 47m짜리 3단조립 막바지…"5차 제작도 병행"
전남 고흥 나로우주센터를 찾은 지난 17일은 하루종일 폭우가 쏟아졌다. 도로 정비가 잘 되어 있다고는 하지만, 대전서 무려 5시간 10분이 걸렸다. 외나로도 마치산에 구축돼 있는 나로우주센터 전경은 1차인 나로호 발사 때와는 또 달랐다. 산 중턱 좌우로 나무를 베어내고 도로 공사를 진행 중이어서인지 단층 띠처럼 붉은 흙이 곳곳에 드러났다. 한국항공우주연구원 나로우주센터 우승수 운영관리실장은 "마치산 뒤쪽에 오는 2026년 말 완공을 목표로 민간발사장 시설을 건립 중이고, 이를 위해 발사장 부지를 조성하고 길을 내는 중"이라고 설명했다. 우 실장은 또 "나로우주센터 부지에서는 이제 쓸 수 있는 땅은 거의 다 썼다"며 "주변이 바다여서 더 이상 확장은 힘들다"고 부연 설명했다. 민간발사장은 현재 1단계 사업이 진행 중이며, 2단계 사업도 시작이 됐다. 민간발사장 2단계 사업은 조만간 발사장 건립을 위한 기본 설계에 착수할 예정이다. 이날 방문에서 첫 인상은 과거와는 달리 보안이 철저했다. 나로우주센터는 나등급 국가 보안시설이다. 사진촬영 불가에 보도용 사진은 보안검열을 거쳐 배포하겠다는 담당자 설명이다. 그간 변한 게 또 있다. 우주항공청이 생겼고, 정부가 내세운 우주산업클러스터 3각 축에서 외나로도는 발사 전담 클러스터로의 소임을 맡았다. 정문을 통과하며 가장 먼저 찾은 곳은 외나로도 북쪽 끝 산 중턱에 위치한 3층짜리 발사통제동 건물. 이곳에서 오는 11월 발사할 누리호 4차 발사 모습을 관측, 제어하게 된다. 통제실과 발사장 거리 2km...발사체 손가락만 하게 보여 발사장과는 대략 2km정도 떨어져 있다. 사실 발사때 불꽃이 튀고, 연료인 케로신과 산화제인 액화산소가 반응하며 내뿜는 연소가스가 냉각수와 만나 만들어내는 거대한 수증기는 실로 어마어마하다. 러시아 발사장을 가보면, 통제실과 5~6km나 떨어져 있다. 이때문에 발사 때는 발사체 크기가 새끼 손가락 만하게 보인다. 신한섭 비행안전기술부장은 "추적 레이더동에는 발사체 위치에서 반경 3천km인 필리핀 북쪽까지 추적 가능하다. 추적레이다는 스킨/비콘 모드로 이중 추적하게 된다”며 "추적 레이더동 옆에는 비행중단 지령 장비가 놓여 있는데, 이는 누리호가 경로를 벗어나 위험지역으로 날아갈 경우에 대비한 자폭 단추가 대기 중인 곳'이라고 말했다. 발사체 추적소는 제주와 팔라우(공화국) 2곳에 위치해 있다. 신 부장은 "팔라우에는 건물 1채와 컨테이터, 텔레메트리 2대로 구성된 추적소"라며 "99년간 임차해 활용 중"이라고 덧붙였다. 이어 누리호 4차를 조립 중인 신, 구 조립동으로 자리를 옮겨 둘러봤다. 단조립현장 넓이만 650평 규모...발사체 가까이서 보니 "거대" 설명은 발사체 체계연구1부 조철훈 책임연구원이 진행했다. 사진 촬영 불가 등 보안이 엄격했다. 구조립동 전체를 내려다 볼 수 있는 상층부 복도에 들어서니, 2013년 발사된 나로호(KSLV1) 조립이 여기서 이루어졌다고 소개했다. 넓이는 650여 평이나 된다. 구조립동을 지나, 새로지은 신조립동으로 넘어가니 오는 11월 발사 예정인 누리호4차 조립 막바지 작업이 한창이었다. 실물을 보는 첫 느낌은 '웅장함'이었다. 누리호가 이렇게 컸나하는 생각도 들었다. 발사체 직경이 3.5m에 1단 높이만 23m나 됐다. 조철훈 책임은 "1~3단을 모두 합치면 전체 높이가 47m나 된다"며 "내년 발사할 누리호 5차분도 동시에 작업을 진행중"이라고 설명했다. 신조립동에서는 복도 앞쪽에 누리호 4차 기체의 1단이 뉘어져 노출 배관과 케이블 덕트 커버 작업을 진행 중이고, 뒤쪽에는 위성이 탑재될 3단과 2단 마무리 작업이 한창이었다. 조 책임은 "5차 기체에 사용될 1단 산화제 탱크와 연료(케로신) 탱크 등이 현재 대기중"이라며 "4차 발사 기체는 조립과정이 모두 완료되면 레일 캐리지에 실어 구조립동으로 이동해 이송 장비에 실어 발사대로 가게 된다"고 말했다. 누리호는 초창기 항공우주연구원 중심으로 제작을 진행해왔다. 그러나 현재는 사업화 정책에 따라 4호기부터 한화에어로스페이스가 제작을 주관하고 있바람이 거의 태풍급인데도 불구하고, 발사대는 미동조차 없었다. 가까이서 보니 현대중공업이 주관기관으로 제작했다. 러시아 발사대보다 더 치밀한 골격 구조리는 생각이 들었다. 엔진연소 때 3천도...점화제-연료간 1000분의 1 이상 오차나면 폭발 위험도 마지막으로 둘러본 곳이 2016년 4월 완공된 엔진지상연소설비였다. 누리호 4차 1단 연소 시험이 이루어진 곳이다. 엔진시험평가팀 전준수 선임연구원은 "발사체 1단 시험이 40기 정도 이루어졌다. 시간으로 환산하면 총 2만초 이상 정도 된다"며 "어제는 누리호 5차 1단 엔진 인증시험을 성공적으로 수행, 정상작동한다는 것을 확인했다"며 "통상 발사체 엔진은 성능확인, 세척, 조립 과정을 거치게 된다"고 말했다. 전 선임은 "나로호 4차 엔진은 1,2단 모두 연소 시험을 마무리하고 체계팀으로 넘어간 상태"라며 "실제 발사 조건과 동일한 상태에서 연료인 케로신과 산화제를 투입해 연소 상태를 체크한다"고 덧붙였다. 전 선임에 따르면 연소 때 온도가 무려 3천도에 이른다고 설명했다. 연소 시험 설비는 가스공급 배관이나 센서 등이 예상보다 복잡하게 얽혀 있었다. 엔진은 터포펌프와 가스 발생기, 연소기로 이루어져 있는데, 점화제 투입 시점과 연료 투입 시점간 1000분의 1초 이상 오차가 나면 간혹 폭발도 한다고 언급했다. 전 선임은 "발사체 개발 단계에서 몇차례 폭발이 일어나기도 했다"며 "워낙 고온이 발생하다보니, 이를 식히기 위한 냉각 덕트가 마련돼 있고, 이 곳에서는 초당 1톤 이상의 냉각수가 분사된다"고 부연 설명했다. 조철훈 책임연구원은 "모든 일정이 정상적으로 진행 중"이라고 설명했다. 설명하는 조 책임의 표정과 말투에서 그간의 몸과 마음 고생이 그대로 드러났다. 오는 11월 누리호 4차 발사가 순조롭게 진행되길 간절히 소망한다. ◆ 인터뷰=박종찬 한국형발사체고도화사업단장 & 김인성 나로우주센터장 고흥 외나로도를 다녀 온뒤 박종찬 한국형발사체고도화사업단장과 김인성 나로우주센터장에 누리호 4차 발사 준비 상황 등에 대해 물어봤다. 박종찬 단장은 전체적으로 누리호 4차 발사 준비가 순조롭다고 말했다. 박 단장은 "누리호는 현재 각 단(stage)별 단조립 업무를 진행하고 있고, 이달 말 또는 8월 초 완료 예정"이라며 "이후엔 전기체 (ILV, Integrated Launch Vechile) 발사체를 구성하고 점검하는 업무를 수행하게 될 것"이라고 말했다. 단 조립은 각 단별로 주요 동체에 대한 배관 및 전기 장치 등 주요 구성품을 조립한 뒤 기능 점검을 수행하고 동체들을 서로 조립, 단을 구성하는 작업이다. 3차 발사와 4차 발사 차이에 대해서도 설명했다. 누리호 4차부터 발사 업무 한화에어로스페이스가 주도 "이전 발사와 비교해 가장 큰 차이점도 있습니다. 민간 기업인 한화에어로스페이스가 발사체 제작부터 발사까지 발사 관련 전체 업무에 참여한다는 점일 것입니다. 그동안 우리나라 발사체 개발 및 발사는 항우연을 중심으로 하는 정부 주도 사업이었으나 이번 4차 발사를 계기로 민간 주도로 우주 개발을 전환하는 시작점이 될 것입니다." 박 단장은 "발사대 및 지상설비도 발사체와 마찬가지로 이전 대비 큰 변경사항은 없다"며 "다만, 4차 발사에 탑재되는 주탑재위성인 차세대중형위성 3호에 추진제인 하이드라진을 충전하기 위한 설비가 나로우주센터 내에 신규 구축되고 있는 점 정도가 차이점"이라고 말했다. 발사 시간이 다르다는 점도 공개했다. 기존에는 오후 시간대였는데, 이번 4차에서는 새벽 1시에 발사할 것 같다는 것이다. 이외에 박 단장은 발사체 설계는 기본적으로 동일하지만, 발사 별로 탑재되는 위성들이 다르기 때문에 이와 관련된 부분 설계가 일부 변경된 부분이 있다고 부연설명했다. 박 단장은 누리호 4차를 준비하며, 가장 어렵고, 힘든 점에 대해 서도 토로했다. "업무를 하다보면 여러 기술적 난점을 만나게 되는데, 기술적으로 어려운 점은 많은 전문가들이 머리를 맞대고 노력하면 어떻게든 방법을 찾아낼 수 있었습니다. 하지만 일은 결국 사람이 하는 것이다 보니 사람 간 관계를 조율하는 것이 가장 어려운 점인 것 같습니다." 다른 기관과 업무 관련 입장 조율 "가장 힘들어" 박 단장은 "기존에는 항우연 내부자들간의 입장만 조율하면 되었지만(물론 이것도 쉽지는 않습니다만), 4차 발사 준비를 하면서부터는 항우연과 한화에어로스페이스라는 서로 다른 기관 입장에 따른 이해관계를 조율하면 업무를 하는 것이 저 개인적으로는 가장 어렵게 느껴진다"고 언급했다. "많은 경우에서 양 기관 관계자들이 서로 협조하고 배려하며 업무를 잘 해나가고 있다는 점은 다시 한 번 더 말씀드리고 싶습니다." 이어 김인성 나로우주센터장도 현황 설명에 나섰다. 김 센터장은 나로우주센터에는 직원 50 여 명과 협력업체 직원 200 여 명이 근무하고 있다고 설명했다. 이들 주요 업무는 우주발사체 발사통제, 추적 및 원격계측, 비행종단, 발사기상 분야 연구, 각 관련 장비 구축 및 유지보수와 발사 시 운용 업무, 발사설비 및 추진기관 시험설비 기반시설 구축과 운용, 유지보수 업무, 발사 시와 추진기관 시험 시 발사안전 및 지상안전 업무 등이다. 김 센터장은 "지역민과의 화합을 위해 봉래면 어민 협회들에 대한 지원과 각종 행사 (체육행사, 김장 담그기 등) 지원, 지역 축제인 고흥 우주항공축제와 나로도 축정항 수산물 축제 지원 등 나로우주센터는 지역주민들과 항상 함께 하고 있다"며 "누리호와 앞으로 개발될 차세대 발사체, 다양한 민간 우주발사체들의 개발 및 발사 플랫폼으로서의 역할을 충실히 하기 위해 최선을 다 할 것"이라고 말했다.
