누리호 5차 발사 성공…군집위성 5기 궤도 안착

[경제일보] 한국형 발사체 누리호가 다섯 번째 비행에서 초소형군집위성 5기를 목표 궤도에 올리며 발사 임무를 완수했다. 함께 실은 큐브위성 10기도 모두 분리했다. 주탑재위성 여러 기를 한 번에 운송해 순차 배치하는 능력을 확인하면서, 독자 발사체를 활용한 군집위성 구축이 시작됐다.

오태석 우주항공청장은 7일 오후 전남 고흥 나로우주센터에서 열린 발사 결과 브리핑에서 누리호가 성공적으로 임무를 완료했다고 밝혔다. 초소형군집위성 6호는 남극 세종기지 지상국과 첫 교신에 성공했다. 나머지 2~5호의 1차 교신은 이날 오후 4시30분께 완료될 예정이라고 설명했다.

누리호는 이날 낮 12시25분 나로우주센터 제2발사대에서 이륙했다. 약 2분 뒤 1단을 분리하고 위성보호 덮개인 페어링과 2단을 차례로 떼어냈다. 3단 엔진으로 상승한 뒤 고도 약 575㎞에서 위성 분리 절차에 들어갔다. 오 청장은 사전에 확정한 시각에 발사된 것도 누리호 발사 이력상 처음이라고 밝혔다.

이륙 약 13분30초 뒤 주탑재위성인 초소형군집위성 ‘네온샛’ 2호를 시작으로 6호까지 35~40초 간격으로 내보냈다. 이후 큐브위성은 10초 간격으로 2기씩 분리했다. 모두 10차례에 걸쳐 위성 15기를 사출한 누리호는 발사 약 19분45초 만에 예정된 비행 절차를 마쳤다.

이번 임무의 핵심은 위성 수 증가에 맞춘 정밀한 자세 제어였다. 지난해 4차 발사 때 주탑재위성은 1기였지만 이번에는 같은 임무를 수행하는 위성 5기를 순차적으로 배치해야 했다. 위성을 같은 방향으로 연이어 내보내면 서로 가까워질 수 있어, 누리호 상단을 돌려 분리 방향을 바꿨다. 위성이 분리될 때 받는 충격을 줄이는 장치도 새로 적용했다.
 
주탑재위성의 목표 궤도는 고도 570㎞, 허용 오차는 15㎞였다. 위성을 발사체에서 떨어뜨리는 데 더해 정해진 궤도에 투입하는 정밀도가 요구된 임무다. 우주항공청은 비행 중 수신한 정보를 분석한 뒤 성공을 발표했다. 누리호는 2022년 2차 발사 이후 네 차례 연속 임무를 완수했다.

군집위성은 여러 위성이 역할을 나눠 같은 지역을 반복 관측하는 체계다. 이번에 발사한 네온샛은 한 기당 무게가 100㎏ 미만인 지구관측위성으로, 흑백 1m급·컬러 4m급 해상도의 전자광학카메라를 갖췄다. 촬영 영상은 국가안보와 산불·홍수 등 재난 대응에 활용한다.

정부는 내년 누리호 6차 발사에서 네온샛 7~11호 5기를 추가로 올려 양산위성 10기의 군집을 완성할 계획이다. 두 개 궤도면에 위성을 배치하면 한반도를 하루 3회 이상 촬영하고 같은 지점을 24시간 안에 다시 촬영할 수 있다. 이번 발사는 개별 위성 개발에서 양산과 군집 운용으로 넘어가는 단계다.

큐브위성 10기는 국내 기업·대학·연구기관 등이 개발했다. 국산 소자와 부품의 우주환경 성능 검증, 저궤도 환경 조사, 제주 해양쓰레기 해류 감시, 미세먼지 분석 등의 임무를 수행한다. 국내 발사체를 통해 개발한 장비를 실제 우주에서 시험할 기회도 넓어졌다.

민간기업의 참여 범위도 커졌다. 한화에어로스페이스는 4차에 이어 이번 발사체 제작을 총괄했고, 발사 준비·운용 참여 인력을 이전보다 10명 늘린 42명으로 확대했다. 발사 운용은 한국항공우주연구원이 주관하면서 한화 인력이 통제 업무에 함께 참여했다. 제조 기술에 이어 발사 절차와 현장 판단 경험을 민간에 축적하는 과정이다.

위성을 모두 분리한 누리호 3단은 충돌 회피 기동과 잔여 산화제·가스 배출 조치를 마쳤다. 위성과 다시 접근하거나 궤도에서 폭발할 위험을 줄이기 위한 후속 절차다. 발사체의 수송 임무를 마친 뒤에는 각 위성의 교신과 상태 점검, 초기 운용을 거쳐 관측·실험 임무가 이어진다.