누리호 성공으로 알아보는 우주 발사체, 나도 혜택 받을 수 있다?

대한민국의 우주 발사체 기술이 한 단계 도약했습니다. 누리호 발사 성공으로 우리나라는 이제 독자적인 발사체 기술을 보유하게 되었으며, 이는 미래 우주 산업 경쟁력 강화의 기반이 될 것입니다. 그렇다면 이러한 발사체 기술 발전이 우리 시민들에게 어떤 실질적인 혜택으로 돌아올 수 있을까요?

우주 발사체는 단순히 위성을 쏘아 올리는 기술을 넘어, 앞으로 더욱 경제적이고 효율적인 우주 탐사 및 활용 시대를 열 것입니다. 현재 우리가 사용하는 누리호와 같은 다단 발사체는 여러 단계의 로켓을 순차적으로 분리하며 비행하는 구조를 가지고 있습니다. 이러한 구조는 마치 높은 아파트나 승용차 여러 대를 합친 무게만큼 무거운 발사체에서 불필요한 무게를 단계별로 버림으로써, 추진력을 극대화하고 목표 궤도에 위성을 정확하게 투입하는 데 필수적입니다.

예를 들어, 누리호는 총 길이 47m, 무게 200t에 달하는 거대한 구조물입니다. 이는 아파트 15층 높이에 육박하며, 승용차 100대 무게와 맞먹습니다. 이러한 발사체는 여러 단으로 나뉘어 작동합니다. 가장 하단에 있는 1단 발사체는 지구의 중력과 대기 저항을 극복하기 위해 4개의 75t 엔진으로 266.4톤에 달하는 엄청난 힘을 발생시킵니다. 1단이 임무를 마치고 분리되면, 이제 2단 발사체가 우주 환경에 최적화된 높은 효율로 가속을 이어갑니다. 마지막으로 3단 발사체는 1개의 액체연료 엔진을 사용하여 미세한 궤도 조정을 통해 위성을 목표 궤도에 정밀하게 안착시키는 역할을 합니다.

이처럼 로켓을 분리하는 과정은 질량 대비 추진력을 극대화하는 핵심 전략입니다. 1단 분리 시에는 무거운 연료 탱크를 분리하여 발사체의 질량을 크게 줄입니다. 고도 약 63.4km에 이르면 위성을 보호하던 덮개인 페어링이 대기권 밖에서 분리됩니다. 이후 속도를 더욱 높여 고도 약 201.9km에서 2단이 분리되고, 최종적으로 고도 약 257.8km에서 위성이 목표 궤도인 약 600km 상공으로 안착하게 됩니다.

발사체 기술은 계속해서 진화하고 있습니다. 과거에는 하나의 로켓만으로 추진하는 단일 발사체 방식이 있었으나, 추진력의 한계로 궤도 진입에 어려움이 있었습니다. 현재 가장 일반적인 방식은 이러한 다단 발사체이며, 한국의 누리호, 나로호, 미국의 Space X Falcon9 등이 대표적입니다. 더 나아가, 로켓의 1단을 회수하여 재사용하는 재사용 발사체 기술은 발사 비용을 절감하고 발사 빈도를 높일 수 있어 경제성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 미국의 Space X Falcon9이 대표적인 예입니다. 현재는 로켓의 1단과 상단을 모두 회수하여 재사용하는 완전 재사용 발사체 기술도 개발 시험 단계에 있으며, 미래 우주 산업의 혁신을 이끌 것으로 기대됩니다.

대한민국은 누리호 발사 성공을 발판 삼아 2032년까지 차세대 발사체, 즉 재사용 발사체 개발을 목표로 하고 있습니다. 이러한 차세대 발사체 개발을 통해 우주 산업의 경제성을 확보하고 글로벌 경쟁력을 강화해 나갈 것입니다. 이는 앞으로 더욱 저렴하고 효율적인 위성 발사를 가능하게 하여, 위성을 활용한 다양한 서비스 개발 및 우주 탐사의 폭을 넓히는 데 크게 기여할 것입니다. 이는 곧 통신, 방송, 관측, 내비게이션 등 우리 생활 곳곳에서 이루어지는 위성 기반 서비스의 질적 향상과 새로운 서비스 등장으로 이어져, 시민들의 삶을 더욱 풍요롭게 만들 것입니다.