는 한국형 발사체에 대한 얘기구요
한국항공우주연구원(이하 항우연)의 비전 2050
위 그림은 항우연의 꿈과 희망이 들어 있는 것이고, 이미 저 계획대로 진행되지 않고 있다
2010년 나로호를 한창 개발하던 시기에 누리호에 대한 계획이 시작되었는데, 이때만 해도 75톤급 케로신엔진만 잘 개발하면 발사체시장에서 어느 정도 명함을 내밀 수 있을 거라 판단했다. 누리호(KSLV-II)는 1.5톤급 위성을 태양동기궤도에 올릴 수 있는 성능을 갖고 있고, 이는 당시 우리나라가 개발하던 아리랑 위성급(1.1톤)을 자력으로 쏘아 올리는 데 맞춰진 성능이다.
그리고 누리호가 완성되면 계속 성능을 개량해서 정지궤도용 대형발사체로 확장하겠다는 것이 2차 우주개발계획의 골자다.
하지만 2018년 3차 우주개발계획을 발표하면서 계획을 대폭 수정하게 되는데, 그간 발사체시장이 급변했기 때문이다. '스페이스X'라는 괴물 민간기업의 등장
항상 그렇듯, 한국은 돈이 되는, 즉 산업기반을 구축하는 데 관심이 많은데 누리호만 가지고는 답이 없다고 판단했다. 피똥싸서 겨우 개발했는 데, 시장진입이 안 되는 거지. 그리고, 전세계 우주산업이 민간주도로 바뀌면서, 초소형, 중소형급 위성의 시장이 급성장하게 되어 소형발사체가 필요하게 되었다.
3차우주개발계획 주요 변경점
3차 계획 당시 소형발사체 계획
3차 계획에 의하면 소형발사체는 항우연이 주도하고, 20~23년 선행기술개발, 25~30년에 체계개발 및 발사를 목표로 하고 있다.
팰컨9으로 이미 소형위성 여러 대를 한꺼번에 쏘아 올리고 있는 데 소형발사체가 무슨 소용이냐 하겠지만, 대형발사체로 중소형위성을 보낼 경우, 페이로드를 다 채울 때까지 일정을 기다려야 하는 데다, 쏘는 방향 즉 위성이 자리잡는 방향이 비슷한 곳에만 태울 수 있다.
돈을 더 내더라도 원하는 시점에 원하는 방향에 쏘고 싶은 중소형 위성들이 많기 때문에 소형발사체 수요가 꽤 된다고 한다. 게다가 우리나라가 향후 발사할 위성들의 80% 정도가 중소형급이라 내수시장을 위해서도 소형발사체가 필요한 거지.
소형발사체 일정이 저렇게 긴 이유는 단순히 기존 누리호를 소형화시키는 수준이 아니라 경제성을 갖추기 위한 기술들을 추가 개발하기 때문이다. 여기에 포함되는 기술들로 '메탄엔진', '팽창형 사이클', '전기펌프', '적층제조(3D프린팅)', '소재, 구조경량화', '고온,고압 연소시스템' 등이 있다.
적층제조(3D프린팅)방법으로 제작한 엔진노즐(항우연)
누리호용 75톤, 7톤 엔진을 그대로 사용할 경우, 소형발사체의 목표성능(500km 고도, 500kg 위성)에 비해 2단용 7톤 성능이 너무 크기 때문에 이를 3톤정도로 줄인 엔진을 신규개발하고, 나머지 1단을 75톤 혹은 개량형 82톤을 조합하여 구성한다.
소형발사체용 각 단별 엔진 조합 안(선행기술 보고서)
75K = 누리호 1, 2단에 사용된 75톤 케로신 엔진
82K = 75톤을 개량하여 개발 중인 82톤 케로신 엔진
75M = 신규 75톤 메탄엔진
고체 = 아마도 H사의 H 미사일용 엔진?
3K = 신규 3톤 케로신엔진
3M = 신규 3톤 메탄엔진
PBS = Post Boost Stage
경제성, 인프라, 기술확장성 등을 종합분석한 결과 A6안(고체 + 고체 + 3M)이 가장 경쟁력 있는 것으로 나왔고, 액체엔진만 사용하는 경우 A4안(82K + 3M)이 적합하다고 보고서에 나와 있다.
공통적으로 A4, A6 둘 다 3톤급 메탄엔진을 신규 개발해야 한다. 현재 항우연에서 상단용 메탄엔진기술을 연구중이다.
메탄엔진용 연소시험장치 (항우연)
그러던 것이 최근 한미정상회담을 통해 미사일지침이 폐기되면서 3차 우주개발계획이 수정되었는데, 핵심은 민간주도로 고체연료 로켓을 활용한 소형발사체 개발을 올해('21년) 조기착수한다는 것이다. 아울러 민간기업들을 위한 민간 발사장을 나로우주센터 옆에 별도로 건설한다.
제3차 우주개발 기본계획 수정안의 주요내용
제3차 계획 수정안의 핵심은 소형발사체개발의 조기착수에 있다.
위에 표에 보듯이 고체연료 발사체는 신규 사업이기 때문에 기존에 항우연이 진행중인 액체로켓 소형발사체 선행개발('20~'23)은 계속 진행된다.
민간주도로 개발된 소형발사체는 군사용 정찰위성을 싣고 2024년경 쏘아 올릴 계획이다. 항우연의 기술이전 없이 21~24년이라는 매우 짧은 기간에 독자적으로 발사체를 쏘아 올릴 수 있는 민간기업이 어딜까?
모두가 예상하는 그 곳. 한화
위의 3차 계획 수정안이 발표되기 전부터 한화는 일련의 작업들을 진행해 오고 있었는데, 쎄트렉아이 인수, 한화 스페이스허브 발족, KAIST와 ISL 프로젝트를 위한 우주연구센터 설립 등이 있다.
한화 스페이스 허브 참여 기업들
그 동안 현무미사일이 비닉사업이라 베일에 가려져 있던 한화의 고체엔진 설계능력을 조만간 보게 될 것 같다.
다음 번에 시간이 되면 대형발사체와 재사용 발사체 개발 현황에 대해 써 보겠음
k대륙간탄도 붐은 온다 - 시진핑김정은개새끼
썰들어보니까 미발단은 항우연 내에서 거의 고립된 부서라던데 재사용 발사체 개발 진행은 할 수 있으려나 - 드슥스 허싈?
미발단이 어딘지 모르겠는데, 재사용발사체는 소요되는 요소기술들이 많고 난이도가 높아 항우연뿐만 아니라 학계에서도 여러 곳에서 관여하고 있고, 시작부터 민간기업을 참여시켜서 진행하고 있음. 소위 재사용발사체 TF가 운영중임.
역시 이름값
남조선 폭파집단!
개인적으로 메테인 엔진에 기대를 많이함 케로신이 잔여물이 많아서 재활용이 어렵다고 들었음 물론 하고있긴하지만 잔여물로인해 횟수가 적으므로 스X도 메테인인가 수소엔진으로 가던데... 아무튼 잘되라 ㅎㅎ
재사용성 때문에 메탄으로 가는 거 맞음. 스페이스X의 차기 렙터엔진도 메탄엔진임. 전세계 발사체 선두기업들 모두 메탄엔진을 개발 중이고... 항우연도 그래서 저 소형발사체용 상단엔진을 메탄엔진으로 진행하는 거임. 나중에 차기 중형엔진에 응용하려고
이런 로켓 분야의 가장큰 단점이 개발기간이 오래걸리고 주기적인 발사 간격이 길다는거임. 지금당장 뭔가 막할려고 하는데 사실 소형발사체든 민간 고체발사체든 결과가 나올려면 최소 5년에서 10년임. 결론: 시간좀 빨리갔으면 좋겠다