발사 성공했지만 페어링 분리 안돼… 내년 5월 재발사 25일 발사된 우리나라 최초의 우주 발사체 나로호(KSLV-Ⅰ)가 당초 예정한 목표궤도에 진입하지 못해 결국 반쪽짜리 성공으로 끝났다.
오후 5시 정각에 발사된 나로호는 이륙 9분 뒤 고도 306㎞에서 과학기술위성 2호와 분리됐어야 했지만 이보다 약 36㎞ 높은 고도 342㎞에서 분리됐다.
안병만 교육과학기술부 장관은 발사 직후 가진 기자회견에서 "발사 후 1단 엔진과 2단 킥모터가 정상적으로 작동하고 위성이 정상적으로 분리됐으나 목표궤도에 정확히 올려 보내지는 못한 것으로 분석된다"며 "내년 5월에 나로호를 재발사하겠다"고 밝혔다.
⊙ 궤도진입 못한 이유는 페어링 분리 실패나로호의 궤도 진입 실패는 발사 216초 후 위성보호덮개인 페어링 한쪽이 분리되지 않은 것이 직접적인 원인이었다.
페어링 한 쪽의 무게는 과학기술위성2호(100㎏)의 3배인 330㎏에 이르기 때문에 페어링이 제때 떨어져 나가지 않아 발사체가 목표했던 방향과 속도를 벗어났다는 설명이다.
김중현 교육과학기술부 2차관은 지난 26일 "페어링 분리 실패로 이륙 395초 후 킥모터가 점화한 뒤 2단 발사체가 자세를 잡지 못하고 텀블링(빙글빙글 돌며)하며 방향을 잃은 것으로 추정된다"며 "2단 킥모터 연소 종료시 발사체는 302㎞ 상공에 진입해야 하나 327㎞까지 올라갔다"고 밝혔다.
이후 위성이 분리되면서 붙어 있는 페어링과 충돌이 일어났고 이때서야 충격으로 남은 페어링이 떨어져 나갔다.
김 차관은 "페어링의 무게로 나로호가 위성궤도에 진입하기 위한 속도를 얻지 못한 것으로 보인다"며 "이후 최대 고도 387㎞까지 도달한 위성은 궤도 진입을 위한 속도인 초속 8㎞보다 낮은 6.2㎞의 속도로 떨어져 공전궤도에 진입하지 못하고 지구로 낙하하면서 대기권에서 소멸한 것으로 추정된다"고 말했다.
위성이 지구 상공에 떠 있으려면 지구가 위성을 끌어당기는 힘과 위성이 궤도를 돌며 갖는 원심력이 같아야 한다.
일반적으로 위성의 고도가 낮을수록 지구 중력의 영향을 더 많이 받기 때문에 더 높은 속도를 내서 원심력을 키워야 한다.
⊙ 5월에 다시 쏜다
나로호의 최상단에 위치한 페어링은 대기권 통과시 위성체와 내부 전자기기들을 보호하는 역할을 한다.
페어링 표면에는 단열재가 2.5㎜ 두께로 씌워져 로켓 발사시 발생하는 열이 내부로 전달되는 것을 막는다.
또 외부 소음 등을 차단하는 음향블랭킷과 음향공명기가 내부에 설치돼 위성과 장비들을 보호한다.
한국항공우주연구원에 따르면 우주 발사체의 페어링 미분리는 전체 발사 실패 원인 중 추진시스템 관련 문제(66.2%) 다음으로 많은 비중(12.6%)을 차지한다.
발사체가 페어링 분리에 실패하는 원인은 다양하다.
나로호의 페어링 한 쌍과 1단 발사체는 폭발볼트로 결합돼 있다가 화약선에 불을 붙여 폭발볼트를 폭발시키면서 분리된다.
박정주 단장은 "분리를 위한 폭발은 제 시간에 맞춰 이루어진 것으로 보이나 페어링 한 쪽이 계속 붙어 있었던 이유는 정밀 분석을 해봐야 알 수 있을 것"이라고 말했다.
