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항우연 연구팀은 조사결과 발표 후 즉각 설계 변경안 도출에 착수해 약 3주 만에 결과를 내놨다. 기다란 실린더 형태의 산화제 탱크 벽을 이용해 단단히 헬륨탱크를 고정하는 1~2단 엔진처럼 3단 엔진도 기계의 구조를 이용해 고정한다는 계획이다. 전영두 항우연 발사체체계종합팀장은 “3단 엔진의 산화제 탱크는 동그란 공 형태로 헬륨탱크의 하부를 고정장치로 잡고 있는 구조”라며 “1차 발사시 3단 엔진의 경우 헬륨탱크 하단부와 고정장치의 마찰에 의한 마찰력으로 고정장치가 헬륨탱크를 고정하는 원리였다면 설계 변경안은 기계 구조를 이용해 고정하겠다는 것”이라고 말했다.


전 팀장은 새 설계를 ‘펜’에 비유했다. 가령 펜을 주먹으로 꽉 쥐고 있다가 펜을 훅 잡아당기면 펜이 빠질 수 있다. 반면 펜 끝에 걸쇠를 만들면 훅 잡아당겨도 걸쇠가 손에 걸려 빠지지 않는다. 전 팀장은 “걸쇠가 부서지지 않는 이상 고정장치는 절대 풀리지 않는다”며 “이미 구조해석을 통해 걸쇠가 부서지지 않는다는 것을 확인했다"고 말했다.

○ 산화제 탱크 모든 부분 보강...설계 변경안 적용 공정 까다로워
항우연 연구팀은 헬륨탱크 고정장치 외에 누리호가 비행할 때 3단 엔진 산화제 탱크에서 약할 것으로 추측되는 모든 부분을 보강하는 설계도 완료했다. 현재 새 설계에 따라 제품 제작에 들어갔으며 이후 제품 시험과 교체 등의 과정이 진행될 예정이다.

문제는 설계 변경안을 현재 제작중인 누리호 2호와 3호에 적용하는 작업이 만만치 않다는 점이다. 누리호 2호는 3단 엔진 장착을, 3호는 3단 엔진의 산화제 탱크 제작을 마친 상태다. 전 팀장은 “산화제 탱크 안에 들어가 작업을 진행해야 하는데 3단 엔진의 경우 크기가 작고 복잡하게 설계돼 작업공간을 확보하기 힘들다”며 “헬륨탱크 고정장치가 산화제 탱크 아랫부분에 있다는 점도 작업을 까다롭게 하는 이유 중 하나”라고 했다. 현재 3단 엔진 장착을 마친 2호보다 그나마 작업이 수월한 3호부터 작업을 진행하는 것으로 가닥이 잡혔다.

누리호 2차 발사는 새 설계를 적용한 제품의 제작과 시험, 교체 작업의 난도를 고려하면 당초 예정일인 5월 19일보다 1~2개월 늦춰질 것으로 예상된다. 또다른 변수는 2차 발사시 실을 180kg의 성능 검증용 소형위성의 제작 일정이다. 아직 구체적 일정이 나오지 않았다. 안전한 발사와 신속한 발사의 절충점을 찾는 게 최대 과제로 떠오르고 있다. 항우연은 예상대로 원활하게 작업이 진행되면 5월 19일보다 1~2개월 가량 발사가 늦어질 것으로 보고 있다. 전 팀장은 “’언제쯤 쏠 수 있겠다’는 윤곽이 2월 중순에 나올 것”이라고 전망했다.

추가로 원래대로라면 오늘은 2차 발사 100일 전이 되는 날이었다.