누리호와 대륙간 탄도미사일, 그리고 나로호

누리호와 대륙간 탄도미사일, 그리고 나로호

 

누리호가 국내 기술만으로 독자적인 개발과 발사에 성공하면서 우주산업에 대한 관심이 높아지고 있으며, 우주청 설립 요구가 거세지고 있습니다. 누리호와 대륙간 탄도미사일은 어떻게 다른지 알아봅니다. 누리호와 대륙간 탄도미사일, 그리고 나로호 팁 관련해서 포스팅 시작합니다.

목차
1. 나로호 발사과정
2. 나로호 3차발사 성공과 은하 3호
3. 누리호와 나로호
4. 누리호의 성능과 투입된 예산
5. 누리호의 성과
6. 누리호 성공과 항공우주청 설립 요구
7. 누리호와 대륙간 탄도미사일 ICBM 비교

 

누리호와 대륙간 탄도미사일, 그리고 나로호

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1. 나로호 발사과정

 

전남 고흥군 나로우주센터에서 발사된 누리호는 발사체를 벗어나 우주를 향해 날아올랐습니다. 누리호는 한국형 발사체인 KSLV 계획의 두 번째 프로젝트입니다. 나로호는 기술적으로 누리호의 모태가 되며, 대한민국 첫 발사체인 KSLV-1이 나로호인데 나로호는 고흥군 외나로도에 위치한 나로우주센터의 이름을 따서 지었습니다.

나로호는 2009년과 2010년 그리고 2013년 세 차례에 걸쳐서 대한민국에서 처음으로 발사된 저궤도 소형 위성 발사체입니다. 그러나 거의 대부분의 기술을 국내에서 해결했던 누리호와 다르게 나로호는 로켓으로 기술 강국인 러시아에게 많은 도움을 받아 개발한 발사체입니다.

나로호의 개발과정에서 나로호는 2단 로켓 가운데 1단 로켓은 아예 처음부터 끝까지 러시아에서 제작을 하였습니다. 이처럼 로켓 제작과 발사과정에서 많은 부분의 기술을 러시아에 의존하면서, 여러 가지 문제점이 발생하기도 했습니다. 

나로호 개발의 문제점은 많은 부분을 러시아에 의존하다 보니, 러시아 측이 기술협정 비준을 미루기도 하면서 발사일정이 미루어지기도 하였습니다. 그리고 러시아 사정으로 로켓 연소 시험의 일정 등이 변경되기도 하여, 예정된 발사일정이 변경되는 사태도 일어났습니다. 이는 정확한 것을 우선시하는 한국과는 성향이 정반대인 러시아로 인해 상당한 피로감을 주는 일이었습니다.

 

2. 나로호 3차 발사 성공과 은하 3호

 

나로호는 2009년 8월에 1차 발사를 했으며, 2010년 6월 2차 발사를 했는데 두 번 모두 실패합니다. 그러나 이 같은 실패를 딛고 2013년 1월 3차 발사에서 비로소 성공합니다. 한편 나로호 3차 발사 성공은 북한의 은하 3호 발사보다 한 달 느렸습니다.

항우연은 1차 발사에서 확인된 3단 로켓의 문제점을 자세하게 조사한 뒤 2차 발사에서는 1차 발사에서의 문제점을 개선했으며, 이번 발사를 성공으로 이끌었습니다. 그러나 한국이 7번째 성공 국가라는 타이틀을 달았다고 하더라도 우리는 여전히 우주 지각생입니다.

이는 한반도를 둘러싼 복잡하면서 특수한 안보 환경 때문으로 한국이 개발을 진행할 수 없던 부분이 분명히 존재하기 때문입니다. 한. 미 미사일 지침이 2021년 5월 한미 정상회담을 통해 해제되었습니다. 이제 한국이 미사일 개발을 더 이상 지체할 이유가 사라진 셈입니다.

 

3. 누리호와 나로호

 

그리고 9년 뒤에 누리호는 거의 모든 장비와 시스템을 한국 내 기술로 해결했으며, 더욱더 뛰어난 성과를 이룩했습니다. 일단 누리호의 크기와 탑재 중량에 관한 대목에서 나로호와 비교가 되지 않습니다. 나로호에는 100㎏ 정도의 무게의 위성을 탑재할 수 있었습니다.

그러나 누리호의 탑재 가능한 중량은 나로호의 15배에 달하는 무려 1500㎏을 실을 수 있게 되었습니다. 이는 1톤 이상 발사체 기술을 보유한 5개국과 유럽연합에 이어 대한민국이 7번째의 기술보유국이 되었다는 것을 의미합니다. 

1톤 이상의 위성 발사에 성공한 국가는 미국, 이스라엘, 중국, 유럽연합, 일본, 인도 등으로 5개국과 유럽연합입니다.

 

한편 나로호의 고도는 약 300㎞이며, 누리호가 목표로 하는 고도 역시 600~800㎞으로 나로호의 2배 이상을 높이 상승할 수 있는 기술을 보유하게 됩니다. 몸체의 길이도 차이가 나는데 나로호는 33.5m의 길이와 140통의 무게를 가지고 있습니다. 그러나 누리호는 47.2m의 몸체 길이와 200톤의 무게를 가지면서 나로호보다 훨씬 커지고 무거워졌습니다.

 

4. 누리호의 성능과 투입된 예산

 

누리호는 엔진이 낼 수 있는 성능 면에서도 커다란 성과를 보입니다. 나로호는 1단 엔진은 액체 그리고 2단 엔진은 고체형으로 총 2단 엔진을 장착하였으며, 누리호는 총 3단 엔진을 장착합니다. 누리호는 1단 엔진은 170톤 정도의 추력을 가집니다. 그리고 누리호는 75톤짜리 엔진 4기를 클리스터링으로 엮어 총 33톤의 추력을 낼 수 있게 됩니다. 

누리호의 이런 성과를 위해 총 1조 9572억 원의 예산이 투입되었으며, 이는 총 5205억 원의 예산이 들어간 나로호의 4배에 해당합니다.

 

5. 누리호 성과

 

대한민국의 총력을 기울인 첫 우주발사체인 나로호가 무사히 700km의 우주 궤도에 도착하면서, 예정대로 탑재 위성을 내보내게 됩니다. 이로 인하여 대한민국은 1톤급 이사의 실용위성을 우주궤도에 발사한 7번째의 국가가 되었습니다. 이는 누리호 개발을 전적으로 도와주었던 러시아도 하지 못한 기술입니다.

 

6. 누리호 성공과 항공우주청 설립 요구

 

누리호가 국내 기술만으로 독자적인 개발과 발사에 성공하면서 우주산업에 대한 관심이 높아지고 있으며, 우주청 설립 요구가 거세지고 있습니다. 이에 정부는 중장기적인 산업 육성 전략을 수립하고 향후 10년 뒤에는 우주 산업 비즈니스 시대를 연다는 목표로 우주 개발 청사진을 제시하고 있습니다.

정부의 한 관계자는 "우주청 설립은 새 정부 출범 전부터 공약으로 나온 상태이다. 누리호 발사 성공 후 윤석열 대통령은 우주청 설치와 우주 항공산업에 대한 지원을 약속했다. 한국의 우주강국으로의 도약과 대한민국 우주시대 개막은 새 정부의 110대 국정과제인 만큼 우주청 설치에 대한 정책 목표를 두고 여야 간의 이견도 거의 없는 상태이다"라고 말했습니다.

이제 국내 우주산업의 생태계를 변화시켜야 할 때입니다. 이는 현재 한국 천문연구원과 한국항공우주연구원이 우주사업을 주도하고 있는 상황입니다. 그러나 전적으로 우주산업을 전담할 수 있는 경쟁력을 갖춘 정부조직이 없는 상태입니다. 한편 미국은 전담 정부조직을 오래전부터 운영하고 있으며, 이는 바로 항공우주국인 NASA입니다.

 

7. 누리호와 대륙간 탄도미사일 ICBM의 비교

 

누리호와 대륙간 탄도미사일은 그 이동 궤적이 다릅니다. 누리호는 초기에 수직으로 치솟아 올라 점점 지구의 둥그런 면과 평행한 궤적으로 가속하고 난 후에 위성을 분리합니다. 그리고 발사체는 중력으로 말미암아 떨어지지 않도록 정확한 궤도 속도를 유지해야 합니다. 

그러나 탄도미사일인 ICBM은 고도의 추력을 위한 엔진을 활용해서 위성보다 더 높은 고도로 탄도를 발사한 뒤에 최고 고도에서 엔진을 멈추고 지상 위의 목표물을 표적 하게 됩니다.

누리호는 대기권을 뚫고 우주로 나가기 위해 동체가 열에 견디어야 합니다. 그러나 대륙간 탄도미사일은 대기권을 뚫을 때도 고열을 견디어야 하고, 다시 대기권 안에 들어와야 할 때도 고열을 견디어야 합니다. ICBM은 이렇게 두 번의 대기권 진입에 따르는 고열을 견디어야 하기 때문에 누리호보다 더 높은 성능을 요구합니다.

누리호의 액체추진 엔진 발사체는 고체 연료와 비교해서 효율이 높은 것은 사실입니다. 그러나 복잡한 구조로 인하여 발사 전에 오랜 시간의 준비기간이 필요합니다. 그러나 ICBM에 쓰이는 고체 연료는 보관이 쉽고, 비용도 적게 들어 필요할 때마다 빠르게 사용할 수 있는 장점이 있습니다.

누리호와 대륙간 탄도미사일을 단순하게 비교하는 것은 역시 무리입니다. 누리호를 대륙간 탄도미사일로 용도를 변경하고자 할 때는 변수가 많이 존재하지만, 로켓과 미사일의 기본원리는 비슷한 면도 있어서 개발이 불가능하지는 않는다고 봅니다. 

 

 

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방문해주셔서 감사합니다. 이번 이야기 누리호와 대륙간 탄도미사일, 그리고 나로호가 도움이 되시길 바랍니다.

 

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