아, 나로호...발사는 '성공'...정상궤도 진입은 '실패'

'이제는 우주다!'
우리나라는 25일 오후 5시 첫 우주발사체 나로호(KSLV-I)를 성공적으로 발사시켰다.
이로써 한국은 인공위성 자력발사국으로 '우주클럽(Space Club)'에 세계 10번째로 당당히 이름을 올렸다.
1957년 러시아가 인류 최초의 인공위성인 '스푸트니크 1호'를 발사한 이래, 그동안 미국, 러시아 등 일부 강대국들의 성역이었던 우주개발의 대열에 이제 우리도 세계의 주목을 받으며 당당히 참여하게 된 것이다.
나로호 개발사업이 지난 2002년 8월 시작된 후 7년 만의 결실이다.
지금까지 우주클럽 가입국과 가입시기는 러시아(1957년 10월4일)를 시발점으로 미국(1958년 2월1일), 프랑스(1965년 11월26일), 일본(1970년 2월11일), 중국(1970년 4월24일), 영국(1971년 10월28일), 인도(1980년 7월18일), 이스라엘(1988년 9월19일), 이란(2009년)으로 파악된다.
앞서 우리나라는 지난 6월11일 나로우주센터 준공으로 국별 기준 세계 13번째로 우주센터를 보유하게 됐다. 나로를 제외한 우주센터는 현재 전 세계적으로 12개국 26곳에 달하는 것으로 파악된다.
나로우주센터 개발 사업은 우리 땅에서 인공위성을 발사할 수 있는 발사장 건설을 목표로 지난 2000년 12월 시작됐다.
이번 나로호의 성공적 발사에 이어 내년 4월 나로우주센터에서 나로호 2차 발사가 예정돼 있다.
특히 정부는 나로호의 뒤를 이어 후속 발사체인 한국형 발사체(KSLV-II)를 국내 독자기술로 2018년까지 순수 우리기술로 개발할 계획이다.
또 2020년까지 달탐사 궤도선을, 2025년까지 달탐사 착륙선을 개발하는 등 우주탐사 프로그램도 장기적으로 추진해 나간다는 목표를 세웠다.
나로우주센터는 나로호 2차와 한국형 발사체 발사뿐 아니라 발사체 개발을 위한 각종 시험장 등 우주개발을 위한 종합시설과 대국민 홍보 및 교육의 장으로 활용될 예정이다.
꿈과 동화 속 이야기에 머물던 우주가 지난 몇십 년 사이에 우리 실생활의 일부분이 되고 있다.
인공위성을 활용한 우주기술은 이제는 교통ㆍ환경ㆍ해양ㆍ기상관측ㆍ재해감시ㆍ자원탐사 등 모든 영역으로 활용범위를 넓혀가고 있다.
더구나, 우주기술은 첨단기술의 복합체로 신소재, 정보전자 등 첨단 분야의 기술혁신을 주도하는 등 첨단전략기술로서 한 나라의 국력을 좌우하는 핵심기술이 되고 있다.
우리 우주개발의 산 역사 한국항공우주연구원의 이주진 원장은 "본격적인 우주개발의 역사가 15년 남짓한 우리나라는 우주분야에서 그동안 비약적인 성장을 해왔다"며 "앞으로도 우주개발중장기기본계획에 따라 인공위성 등 급증하는 국내 수요를 자력으로 공급하고 민간기업의 우주산업 참여도 본격화할 계획"이라고 말했다.
이 원장은 "이제 우주산업은 미래의 우리나라를 이끌어 갈 전략산업"이라며 "국가안보 기반기술의 자주적 확보와 우주개발 참여를 통한 국제사회 공헌에도 적극 나서야 한다"고 강조했다.
(나로우주센터=연합뉴스)

한국 첫 우주발사체 나로호가 당초 예정된 목표궤도 진입에 실패, 부분 발사실패한 것으로 알려졌다.
나로우주센터에 따르면 이날 오후 5시 발사된 나로호는 이륙 9분 뒤 고도 306㎞에서 과학기술위성 2호와 분리됐어야 했지만, 고도 340㎞ 상공에서 분리된 것으로 나타났다.(나로우주센터=연합뉴스)

<위성 교신 성공까지 어떤 과정 겪나>
25일 오후 5시 전남 고흥 나로우주센터에서 발사된 한국의 첫 우주발사체 '나로호(KSLV-I)'에 실려 우주로 쏘아 올려진 '과학기술위성 2호' 위성은 우주 공간에서 어떤 과정을 겪게 될까.
나로호 발사 후 540초 만에 발사장으로부터 2천50㎞ 떨어진 태평양상공에서 분리된 위성은 남극을 통과해 다시 북극 지역에 도달하면 지상을 떠난 지 약 100분 만에 노르웨이 수발바드르 기지국에 비콘(beacon.응급신호발생기) 신호를 보내게 된다.
위성의 존재를 알릴 때 사용되는 비콘 신호는 정상적으로 위성분리가 이뤄질 경우 자동적으로 15초 동안 신호를 보내고 45초 동안 쉬는 동작을 반복하게 된다.
북극 인근에 위치한 수발바드르 기지국이 비콘 신호를 수신하게 되면 위성이 북극 인근을 통과하고 있는 것으로, 과학기술 위성 2호를 우주 궤도에 올려야하는 나로호의 임무는 사실상 성공한 것으로 볼 수 있다.
수발바드르 기지국은 KAIST 인공위성연구센터(이하 인공위성센터)와 발사 1시간, 2시간30분, 4시간 후 등 모두 3차례 비콘 신호 수신을 대행해 주기로 협정을 맺었기 때문에, 정상적으로 위성이 발사돼 비콘이 수신된다면 인공위성센터로 결과를 즉각 통보해주게 된다.
인공위성센터는 수발바드르 기지국이 보내준 위성의 궤도 정보 등을 토대로 위성안테나를 적정 지역으로 움직여 수신준비를 하는데, 이 경우 위성이 어느 궤도를 지나는지 예측 가능하기 때문에 인공위성센터 안테나가 수신할 수 있는 교신가능권역에만 들어온다면 첫 교신은 수월하게 성공할 수 있을 전망이다.
과학기술위성 2호는 이후 다시 남극을 통과한 뒤 남미 대륙을 관통해 북극으로 올라가는 등 남극에서 북극으로 올라가는 과정을 7번 반복하면서 위성주기인 103분마다 서쪽으로 26도씩 이동, 한반도에 가장 가까운 곳으로 오게 된다.
위성은 일정 궤도를 돌지만 지구의 자전으로 인해 지구가 서쪽으로 이동하게 되는 것.
이때가 발사 후 약 11시간27분이 지났을 때로 인공위성센터는 보유하고 있는 안테나를 이용해 비콘 신호를 수신한 뒤 교신에 들어가게 된다.
반면 수발바드르 기지국과 인공위성센터가 비콘 신호를 수신하지 못할 경우 미국의 북미 항공우주방위 사령부(NORAD, 노라드)로부터 궤도 정보를 받아야 하는데, 최대 3일정도 기간이 소요된다.
노라드는 위성과 우주쓰레기 등 우주상을 떠도는 모든 물체를 확인할 수 있기 때문에 과학기술위성 2호가 정상적으로 발사됐다면, 노라드의 데이터에는 위성의 예상 궤도에 위성과 2단 로켓 부분 등 두개의 새로운 우주물체가 나타나게 된다.
이 경우 위성이 예상궤도는 벗어났지만 일단은 성공적으로 발사된 것이기 때문에 인공위성센터는 노라드로부터 받은 정보를 토대로 위성 예상위치로 안테나를 고정시킨 뒤 교신을 시도하게 된다.
그러나 궤도에 오르지 못했거나 2단 로켓과의 분리실패로 비콘 신호를 쏘지 못하는 경우, 2단 로켓과의 분리는 이뤄졌지만 위성의 고장 등으로 인해 비콘 신호가 나오지 않는 경우 교신에 실패할 수도 있다.
비콘 신호도 없고 약 3-4일 후 노라드의 데이터에도 존재가 없다면 위성궤도 진입이 실패했다고 보면된다.
KAIST 인공위성연구센터 관계자는 "수발바드르에서 비콘 신호를 수신하지 못하더라도 11-13시간 뒤 인공위성센터에서 교신이 이뤄지면 우리 발사체에 실려 올라간 첫 위성이 성공적으로 궤도에 안착한 것"이라며 "일단 발사 1시간전부터 20일 새벽 5시까지 모든 연구인력들이 상황을 모니터링하면서 대기할 예정"이라고 말했다. (나로우주센터=연합뉴스)