권세진 KAIST 교수팀, 자체 개발···기업 협력도 진행
1km 공역 승인 받아 비행···"개량 로켓 발사 지속할 것"

"소형 과학로켓 발사를 통해 비행컴퓨팅시스템, 밸브, 낙하산 회수 장치의 성능을 확인했습니다. 특히 엔진의 우수성을 다시 한 번 입증했습니다."(권세진 KAIST 교수)

KAIST 연구진이 자체 기술로 개발한 소형 과학로켓이 새만금 간척지에서 상공을 향해 발사됐다. 

권세진 KAIST 교수 연구팀은 KAIST 인공위성연구소와 공동 개발한 소형 과학로켓 '우리새 2호'를 28일 오전 10시 40분경 성공리에 발사했다.

이번 발사는 작년 공역 사용 승인을 얻지 못해 취소된 발사시험의 후속 발사이다.

권 교수 팀은 이후 연구용 과학로켓 발사장을 확보하기 위해 노력한 끝에 새만금개발청으로부터 부지 사용허가와 국토교통부 항공교통본부로부터 공역 사용 승인을 받아 발사가 가능하게 됐다. 대한민국 공군과 미국 공군은 연구용 과학로켓을 위해 공역 사용을 승인했다.

소형 과학로켓 우리새-2호는 길이 2.2미터, 직경 0.2미터, 무게 20kg으로 고농도 과산화수소를 산화제로 사용하는 하이브리드 로켓을 추진기관으로 사용한다.

발사 시 엔진이 10초간 작동 후 20여 초 간 관성 비행을 해 최대 고도 3킬로미터까지 도달한 뒤 낙하산을 이용해 지상에서 회수하도록 설계됐다. 다만 이번 비행에서는 1킬로미터까지 공역 승인을 받아 그 이하로 비행을 마쳤다.  

연구팀은 과학로켓의 하이브리드 엔진, 비행컴퓨터, 낙하산 사출장치 등 핵심 부품과 비행중인 로켓과 교신하는 지상국을 자체 개발했다.

로켓의 비행 데이터는 모두 지상 통제국으로 전송되는 동시에 로켓 내부의 비행컴퓨터 메모리에 저장됐다. 비행중 이상이 발생하면 조기에 엔진을 차단하고 낙하산을 사출하도록 설계됐고, 완료했다. 다만 메모리는 이번 비행과정 중 해상에서 물이 유입되면서 확인하기 어렵게 됐다. 

우리새 2호 엔진에는 스페이스솔루션에서 개발한 고성능 추진체 밸브가 장착돼 로켓이 작동하는 동안 전력 공급 없이 연소실로 추진제를 공급했다. 경량화를 위해 추진제 탱크는 이노컴의 국산 탄소섬유 탱크를 채택했다. 원격 통신기를 포함하는 비행컴퓨터와 지상 통제기는 나라스페이스가 맡았다. 

일반적으로 과학 로켓은 고도 30km 이상에서 준궤도(Sub Orbital)로 운용되며 로켓 추진기관 기술, 대기권 재진입 기술, 무중력 실험, 우주과학 및 미세먼지 측정과 같은 대기과학 장비들을 탑재할 수 있다. 모든 우주 선진국은 이러한 과학기술 목적 외에 로켓 분야 인력양성을 위해 과학로켓을 활용하고 있다.

권세진 교수는 "당일 바람이 많이 불고, 추운 날씨 속에서도 관계 기관의 허가와 협조를 받아 성공적으로 발사를 완료할 수 있었다"면서 "11월 4일과 12월 6일에도 관계기관으로부터 발사장과 공역 사용 승인을 받았기 때문에 성능 개량한 로켓을 계속 발사할 계획"이라고 말했다.

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