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나로호 어떻게 구성돼있나

(서울=연합뉴스) 김영섭 기자 = 한국 첫 우주발사체 나로호(KSLV-I)는 100㎏급 과학기술위성 2호(STSAT-2)를 지구 저궤도(지상 300∼1천500㎞)에 진입시키는 발사체다. 1단 액체 엔진과 2단 킥모터(고체모터)로 구성된 2단형 발사체로 1단은 러시아와 공동으로 개발했으며, 2단은 순수 국내기술로 제작했다.

나로호의 총중량은 140t 규모이며, 총길이와 직경은 각각 33m와 2.9m다.

나로호 발사체 1단부(하단) 액체추진기관은 연료로 등유(케로신)를, 산화제로 액체산소(LOX)를 각각 사용한다. 터보펌프 방식의 추진제 공급시스템을 사용하고 있는데 추력은 170t급이다.

액체산소 산화제를 싣고가는 이유는 우주발사체가 공기가 희박한 대기권 밖을 비행해 나가면서 등유를 태우는 데 산소가 필요하기 때문이다. 액체산소는 130t의 무게가 나가는 추진제의 3분의 2 이상을 차지할 정도로 전체 로켓에서 가장 높은 비중을 차지한다.

액체 엔진 로켓은 액체상태의 연료 및 산화제를 연소실로 각각 분사한 후 혼합시켜 연소시키며 추력을 얻는다. 구조가 비교적 복잡하며 소요되는 구성 부품이 많으나 추진력이 크기 때문에 대형 발사체의 주엔진으로 많이 사용한다.

추력 8t급의 발사체 2단부(상단) 고체추진기관은 고체 킥모터 1기를 사용하고 있다. 고체 연료 로켓은 연료와 산화제가 혼합된 고체 형태의 추진제를 사용하고 부품 수가 적고 비교적 간단한 구조로 제작성이 좋아 대형 발사체의 보조추력 장치로 사용된다. 발사작업이 비교적 간단하고 신속성을 갖춰 군사용으로도 많이 사용한다.

공기 저항이 심한 지구 상공 40∼70㎞까지는 추진력이 강한 액체로켓을 사용하고, 이어 고체로켓을 점화시켜 소형 과학기술위성 2호를 타원궤도에 올리게 되는 것이다.

나로호에 실려 발사되는 과학기술위성 2호는 지난 2002년 10월부터 한국항공우주연구원, KAIST 인공위성연구센터, 광주과학기술원 등이 공동 개발했다.

2년 동안 경사각 80도로 지구 저궤도를 돌게 될 과학기술위성 2호는 프레임 타입의 위성구조체다. 이 위성의 크기는 615x673x898㎜이고 무게는 99.4kg급 소형위성이다. 또 이 위성은 복합소재 태양전지판, 이중머리 별추적기, 디지털 태양센서, 펄스형 플라즈마 추력기, 소형위성용 탑재컴퓨터, X-밴드 송신기 등 다양한 핵심 위성기술과 마이크로파 라디오미터 주탑재체와 레이저반사경 부탑재체 등으로 구성돼 있다.

마이크로파 라디오미터는 물체에서 방사되는 마이크로파 대역의 자연 에너지(잡음신호)를 초광대역, 저잡음, 고감도 수신기를 이용해 물체의 밝기온도를 검출하는 주 시스템이다. 이는 우주용 2개 주파수를 통해 마이크로파 대역에서의 지구의 밝기온도를 측정, 지구의 수증기 양, 구름 속의 물 함유량 등을 산출함으로써 기상관측을 수행한다.

레이저 반사경은 위성 레이저 정밀거리 측정에 사용된다. 지상국이 위성으로 발사한 레이저 신호가 위성에 설치된 레이저 반사경에 의해 온 방향으로 되돌아가는데, 이때 지상국은 레이저 신호의 총 이동시간을 측정함으로써 지상국과 위성 간의 거리를 측정한다.

kimys@yna.co.kr

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