2021년 3월 중형위성 1호 발사…10월 누리호, 12월 아리랑 위성 6호가 발사된다.

2021년 3월 중형위성 1호 발사…10월 누리호, 12월 아리랑 위성 6호가 발사된다.

 

 

韓國 위성·로켓 삼총사 새해 발사 준비 / 항우연 우주 진출 분수령 / "새해는 로켓 자립화·민간 위성개발의 시작점" / 차세대 중형위성 1호·누리호·아리랑 6호 차례로 발사 / 세계 최고급 해상도 아리랑 7호는 2022년으로 연기 / 민간 위성개발 시대 열 ‘차세대 중형위성’ 3월 발사 / 국산 로켓 누리호, 우여곡절 끝 10월 발사 / 관측위성 강국 증명할 아리랑 6호 / 7호·차중 2호는 내년으로 연기

 

누리호는 내년부터 가벼운 위성을 쏘아올리는 데 우선 활용된다. 2026년까지 수십kg 무게의 초소형위성·소형위성 7기, 수백kg 무게의 차세대 중형위성 3호 등 총 8기를 개발하고 이를 누리호를 통해 발사된다. 정부가 발표한 ‘2020~2022년 우주개발계획’에 따르면 누리호 발사 이후 정부는 반복 발사를 통해 성능을 높이고 미국 스페이스X 같은 민간 로켓기업 육성을 지원하는 사업을 시작으로 2029년 성능을 더 높인 ‘개량형 로켓’을 발사하기 위해 정부는 올해 예비타당성 조사를 진행한다.

 

한국형 발사체(로켓) 누리호 등 국산 로켓과 위성 3기가 새해 발사될 예정이다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 여파 등으로 그동안 정지궤도 복합통신위성(천리안 위성) 2B호 1기밖에 쏘아올리지 못했던 작년(2020년)과 비교해, 새해엔 다양한 성과로 우리나라의 우주산업 경쟁력을 높일 것으로 보인다.

 

3일 한국항공우주연구원에 따르면 오는 3월 차세대 중형위성 1호를 시작으로 10월 누리호, 12월 다목적 실용위성(아리랑 위성) 6호가 차례로 발사된다. 한 항우연 관계자는 "로켓 기술 자립화와 민간의 위성 개발 역량 확보 사업이 본격적으로 이뤄지는 해"라며 "관련한 발사 일정들이 계획된 올해부터 달 탐사가 이뤄질 내년까지가 우리나라의 우주 개발과 탐사의 영역을 넓힐 중요한 시기"라고 말했다.

 

차세대 중형위성 발사사업은 국내 위성 개발기업들을 육성하기 위해 항우연과 한국항공우주산업(KAI) 등 민간 산업체들이 2015년부터 공동으로 진행하고 있는 사업이다. 총 5호기까지 개발될 예정으로 1, 2호기는 항우연, 3~5호기는 민간 주도로 개발된다. 현재 계획상으로 2025년까지 5호기까지 모두 발사되면 이후 본격적인 민간 위성개발 산업 생태계가 국내에도 자리잡게 된다.

 

이는 기술적으로는 아리랑, 천리안 같은 대형위성들보다 무게가 절반 수준(500kg)으로 가벼우면서도 이들과 맞먹는 카메라 성능을 구현한 것으로 알려지고 있다. 향후 위성 경량화를 통해 로켓 발사에 드는 비용도 상당히 줄일 수 있을 전망이다.

 

1579억원의 사업비가 든 차세대 중형위성 1호는 작년 여름에 이미 제작이 완료돼 지난 11월 발사될 예정이었지만 코로나19 여파로 오는 3월로 일정이 미뤄졌다. 러시아의 소유즈 2호 로켓을 빌려 발사해야 하는데, 양국간 항공편이 중단되면서 과학자들의 대면 협업에 차질이 생겼기 때문이다. 현재는 이 문제가 해결돼 이달 말 카자흐스탄 바이코누르 발사기지로 이송, 최종 검증을 거쳐 발사될 예정이다. 발사 후 2개월간 위성이 상공에서 정상 작동하는지 검증하기 위한 초기운영을 거쳐 본격적인 임무를 수행한다.

 

 

로켓 삼총사의 맏형인 누리호는 수차례 연기 끝에 오는 10월 발사된다. 현재 우리나라는 스스로 위성을 개발해도 쏘아올릴 로켓이 없어 러시아 등 다른 나라들에 의존해 왔다. 차세대 중형위성 1호처럼 외교적 문제로 국내 우주 개발계획에 차질이 빚어지기도 한다. 우리나라는 최대 1.5톤 무게의 위성을 스스로 지구저궤도(600~800km)까지 쏘아올릴 수 있는 로켓 확보를 위해, 2010년부터 1조 9572조원을 들여 시험용 로켓 누리호를 그동안 독자 기술로 개발해왔다.

 

누리호는 오는 2월 발사될 예정이었지만 1단 로켓의 구조가 복잡해 조립이 지연되면서 다시 8개월 늦춰졌다. 누리호는 75톤 엔진을 1단에 4기, 2단에 1기, 3단에 1기 탑재한다. 그중 가장 큰 추진력을 내야하는 1단은 4기의 엔진을 고정할 부품들과 액체연료를 공급할 1000여개의 배관들이 좁은 공간 속에 조립되기 때문에 구조가 복잡하다. 항우연은 "조립 과정에서 문제가 발생해 분해와 재조립을 반복하게 됐고, 조립에 필요한 부품들의 공급과 품질검증도 차례로 늦어졌다"고 설명했다.

 

이달 말 인증모델(QM·실제 발사에 앞서 실험하기 위한 모형)을 통해 엔진에 제대로 불이 붙어 추진할 수 있는지를 실험하는 ‘종합연소시험’에 들어간다. 10월에는 1.5톤 무게의 위성 모형을 싣고 1차로, 내년 5월에는 실제로 작동하는 200kg 위성과 모형 1.3톤 등 총 1.5톤 무게를 싣고 2차로 발사된다.

 

누리호는 내년부터 가벼운 위성을 쏘아올리는 데 우선 활용된다. 2026년까지 수십kg 무게의 초소형위성·소형위성 7기, 수백kg 무게의 차세대 중형위성 3호 등 총 8기를 개발하고 누리호를 통해 발사한다.

 

작년 7월 정부가 발표한 ‘2020~2022년 우주개발계획’에 따르면 누리호 발사 이후 정부는 내년부터 반복 발사를 통해 성능을 높이고 미국 스페이스X 같은 민간 로켓기업 육성을 지원하는 사업을 시작한다. 2029년에는 성능을 더 높인 ‘개량형 로켓’을 발사하기 위해 정부는 올해 예비타당성 조사를 진행한다. 국산 로켓이 실제 1~1.5톤급 대형위성 발사에 활용되는 시점은 그 이후가 될 전망이다.

 

다만 아리랑 6호는 연말인 12월 러시아의 앙가라 로켓에 실려 발사된다. 2013년 발사된 아리랑 5호의 업그레이드 모델로, 마이크로파 레이더를 이용해 아리랑 3·3A호 등 가시광선·적외선 관측위성들이 제대로 기능하지 못하는 야간과 악천후 환경에서 관측 임무를 보조할 수 있다. 2012년부터 3385억원을 들여 현재 개발 중이며 일부 카메라 개발은 유럽 에어버스DS(Airbus DS)와 공동으로 진행하고 있다.

 

6호의 카메라 해상도는 5호(1m급)의 2배인 50cm급으로 향상된다. 이 해상도는 500km 상공에서 지상 물체들을 최소 50cm 간격까지 구분해내는 성능이다. 미국, 중국, 일본, 유럽(EU), 러시아, 이스라엘 등 일부 위성강국들만 보유한 기술이다. 올해 발사에 성공하면 우리나라도 이들 대열에 합류하게 된다. 다만 에어버스DS의 장비 공급 일정에 따라 발사가 내년으로 미뤄질 가능성도 남아있다.

 

그외 오는 3월에는 재난대응·이동통신 서비스 품질을 높일 천리안 3호가 2027년 발사를 목표로 개발에 들어간다. ‘미니위성’ 시대를 대비해 10kg짜리 초소형위성도 연내 개발된다. 내년에 이뤄질 국내 첫 달 탐사 임무에서 달의 영구음영지역(분화구 속의 햇빛이 전혀 들지 않는 지역)을 관측할 탑재체 ‘섀도캠’을 오는 6월 미국 항공우주국(NASA)로부터 납품받아 우주선 본체에 조립한다. 위성·로켓 부품을 국산화하기 위한 2100억원 규모의 ‘스페이스 파이오니어’ 사업도 올해부터 10년간 이뤄진다.

 

항우연 관계자는 "1999년 국내 최초 위성인 아리랑 1호를 발사했을 때는 후속 모델 하나를 개발·발사하는 데 7년이 걸렸지만 이제는 매년, 한해에 여러개를 쏘아올리게 됐다는 점에서 우리나라 우주산업이 성장했다고 본다"며 "향후 민간 주도의 위성 생산과 수출, 로켓 기술 자립화를 통해 경쟁력을 더 높일 수 있도록 기여할 것"이라고 말했다.

 

항우연은 올해 발사 일정 중 연기된 것도 있다. 세계 최고급인 30cm급 해상도의 가시광선·적외선 카메라를 탑재한 아리랑 7호는 6호와 함께 올해 발사될 예정이었으나 사업수행업체 선정이 늦어지면서 발사 일정도 내년으로 미뤄졌다. 현재 국내 최고 성능의 가시광선·적외선 관측위성은 50cm급 해상도의 아리랑 3A호다. 차세대 중형위성 2호도 코로나19 여파로 1호의 발사가 4개월 지연되면서 내년 중으로 발사 시점이 현재 조정됐다.