(서울=에버뉴스) 박정식 기자 = 우리나라 최초의 우주발사체 나로호(KSVl-Ⅰ)가 발사 후 나로과학위성을 목표 궤도에 올려 놓는 데는 단 9분밖에 걸리지 않는다.

우리나라가 10여년간 진행해 온 나로호 계획의 성패가 이 짧은 시간에 판가름나는 것이다. 다만 이를 최종 확인하는 데는 12∼13시간이 걸린다.

28일 한국항공우주연구원에 따르면 나로호의 3차 발사 시각은 29일 오후 오후 4시부터 6시 55분까지로 예정돼 있다. 다만 지난달 26일과 마찬가지로 발사 전 점검에서 문제점이 발견되면 언제든지 일정이 연기되거나 보류될 수 있다.

29일에는 발사 예정 2시간 전부터 연료와 산화제(액체산소)가 나로호에 주입되며, 주입 작업 완료와 함께 기계적인 발사 준비가 모두 마무리된다.

자동 카운트다운, 즉 1·2단 발사관제시스템에 의한 PLO(prelaunch operation)는 발사 예정 시각 15분 전부터 이뤄진다. 이는 탑재시스템 점검과 운용을 거쳐 모든 기기가 정상을 유지하고 기상 등 주변 환경에도 이상이 없다고 판단될 경우다.

모든 일이 순조롭게 진행되면 카운트다운이 '0'에 이르는 순간 140t의 육중한 기계 덩어리인 나로호가 붉은 화염과 굉음을 내뿜으며 하늘로 날아 오른다.

나로호는 발사대를 이륙한 직후 10여초간 '발사대 회피 기동'을 한다. 나로호에서 분출되는 고온·고압의 화염이 발사대 시설에 손상을 주는 것을 최소화하고, 사고가 있을 경우 발사장과 시설을 보호하기 위해 화염의 방향을 발사대 바깥으로 돌리는 것이다. 이 때 나로호의 진행 방향은 북동쪽으로 기울지만, 이는 계획에 따른 정상적인 운행이다.

나로호는 이륙 후 20여초간 거의 수직으로 비행해 900m 상공까지 치솟은 후 발사체를 기울이는 '킥 턴(kick-turn)을 거쳐 남쪽으로 향한다.

예상 시나리오에 따르면 나로호는 이륙 54초 후 음속(마하 1·시속 1천225km)을 넘어선다. 이 때 고도는 7.2km, 발사대와의 수평 거리는 0.8km다.

나로호는 제주도와 일본 규슈 후쿠오카에서 각각 수평으로 100km 떨어진 중간 지점을 지나 발사 후 3분 이내에 고도 100km 지점을 돌파해 상승을 계속한다.

발사 후 약 215초(3분 35초)에는 고도 177km, 거리 245km 지점에서 로켓 1단과 2단을 연결하는 페어링이 분리된다. 이어 약 229초(3분 49초)에는 고도 193km, 거리 303km 지점에서 1단 엔진 정지 명령이 내려지고, 약 232초(3분 52초)에는 고도 193km, 거리 316km 지점에서 1단 분리가 이뤄진다.

분리된 페어링과 1단 로켓은 발사장에서 각각 약 2천270km, 2천700km 떨어진 바다 위에 낙하한다. 필리핀에서 동쪽으로 약 500km 혹은 그 이상 떨어진 태평양 해상이다.

위성을 실은 2단 로켓은 1단 분리 후에도 계속 날아간다.

2단 로켓의 킥모터 엔진 점화는 발사 후 약 395초(6분 35초)에 고도 303km, 거리 1천52km 지점에서 이뤄지며, 이어 약 453초(7분 33초) 째에는 2단 로켓의 연소가 종료되고 목표 궤도에 진입한다. 이 때 나로호의 고도는 305km, 거리는 1천390km로 예상된다.

위성 분리는 발사 후 약 540초(9분)에 이뤄진다. 이 때 예상 고도는 302km, 거리는 2천54km다. 발사 자체의 성공 여부는 이 시점에서 결정된다. 지상에서 이를 확인하는 데 시간이 조금 더 걸릴 뿐이다.

위성 분리까지 정상적으로 이뤄지면 나로과학위성은 초속 약 8km의 속도로 궤도에 진입해 지구 주변을 돌게 된다. 궤도는 납작한 타원형이며, 고도는 최단 300km, 최장 1천500km다.

위성은 분리 후 초기에는 자체 배터리를 사용해 3축 자세로 안정화를 하다가, 이후 태양전지판의 한 면을 태양으로 향하는 '1축 안정화' 모드로 들어가서 태양광 발전으로 생산된 전력을 동력으로 삼는다. 이 때 만약 위성이 지구 그림자에 오래 가려져 햇빛을 받지 못하면 전력 공급에 차질이 생겨 임무 수행에 영향을 받을 수 있다.

모든 것이 순조롭게 진행되는 경우 발사 약 12시간 후 한국과학기술원(KAIST) 인공위성연구센터는 나로 위성이 보내 오는 신호를 탐지하고 교신에 성공하게 된다.

바로 이것이 발사와 궤도 진입 성공의 공식적 최종 확인이 된다. '2전 3기' 끝에 우주 진출이라는 우리나라의 꿈이 이뤄지는 것이다.

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박정식 기자  jeongsik@evernews.co.kr

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