누리호 3차 발사 후 진행상황은?…13분 후 위성 분리 시작

3분 54초 후 페어링 분리…비행시간 총 18분 58초
오후 8시경 위성 초기 교신 성공 여부 확인 전망

누리호 3차 발사 비행 시퀀스./자료=한국항공우주연구원.

지난 24일 발사 예정이었으나 컴퓨터 간 통신 이상으로 발사가 중단됐던 한국형발사체 누리호(KSLV-II)가 25일 다시 발사를 재시도한다.

발사 예정 시간인 25일 오후 6시 24분 이륙한 누리호는 13분 후 위성을 분리한 후, 18분 58초 후 비행을 마무리한다. 누리호의 3차 발사 시간과 시간대별 임무를 살펴봤다.

◇오후 5시40분 충전 완료…발사 10분 전 자동운용
발사 당일 누리호는 전남 고흥군 나로우주센터에서 최종 점검에 들어간다. 문제가 없다면 오후 3시 40분부터 연료 주입을 시작하는데 연료 및 산화제 충전을 시작한다. 오후 5시 10분부터는 연료 충전이, 오후 5시 40분경에는 산화제 충전이 완료될 예정이다. 충전 후에는 발사체 지지 장치를 철수하고 본격적인 발사를 준비한다.

누리호는 발사 10분 전부터 발사 자동 운용(Pre launch Operation, PLO )에 들어가게 된다. 발사 10분 전부터 발사체 이륙 직전까지 발사관제시스템에 의해 자동적으로 이뤄지는 발사 준비작업으로, 자동 운용 중에 이상 현상을 감지하게 되면 발사가 자동으로 중단된다.

모든 상태가 정상이라고 판단되면, 1단 엔진이 점화되는데, 이때 무려 초당 1t의 추진제가 엔진에 공급된다고 한다. 추력이 300t에 도달하면, 4개의 하부 고정장치가 해제되고 누리호는 상승하는데, 이 발사 장면은 직접 눈으로 볼 수 있다.

◇이륙 125초 후 1단 분리…13분 후 위성 분리 시작
누리호는 이륙 후 125초(2분 5초)가 지나 1단이 분리되고, 234초(3분54초) 후에는 위성을 감싸고 있던 페어링이 분리된다. 페어링은 로켓을 공기 저항과 마찰 등에서 보호하는 역할을 하는 덮개로, 대기권을 벗어난 후에는 무게를 줄이기 위해 페어링을 분리한다. 지난 2009년 나로호의 첫 발사 때 페어링이 제대로 분리되지 않아 실패를 했던 만큼, 페어링 분리는 매우 중요한 단계라 할 수 있다.

272초(4분32초) 후에는 2단 분리까지 마친다. 약 13분 후 목표 고도 550㎞에 도달하면 누리호는 3단 엔진이 꺼지고 안정적인 궤도 비행을 시작한다. 이제 누리호는 주 임무인 위성 분리를 준비하는데, 차세대 소형위성 2호가 분리된다. 이때부터 큐브위성 7개도 20초마다 순차적으로 우주로 내보낸다. 이 단계에서는 서로 충돌하지 않도록 분리하는 것이 가장 중요하다.

이번 누리호 발사의 성패는 위성에 달려 있다. 지난 발사가 발사 능력을 검증하는게 목적다면, 이번 3차 발사가는 '손님'이라고 말한 실제 실용 위성을 궤도에 올리는 것이기 때문이다. 차세대 소형위성 2호가 목표 궤도에 안착하는 것이 가장 중요한 성공 실패 기준이라 할 수 있다.

◇위성 분리 후 3분 35초간 비행…총 비행 시간 약 18분
누리호는 위성 분리를 성공적으로 마치면 215초(3분 35초)간 비행을 한 후, 우주여행을 마무리한다. 비행 시간은 총 1138초(18분 58초)이다.

최종 발사 결과는 발사 80분 뒤인 오후 7시 44분경 공식 발표될 예정이며, 위성의 초기 교신 성공 여부는 발사 1시간 30여분 후인 오후 8시경 확인될 전망이다.

누리호 3차 발사 개념도./자료=한국항공우주연구원