누리호, 오늘 위성 15기 싣고 우주로…첫 군집위성 발사 도전

[경제일보] 한국형발사체 누리호가 7일 낮 역대 가장 많은 위성 15기를 싣고 다섯 번째 비행에 나선다. 주탑재위성 5기를 처음으로 함께 운송해 순차 분리하는 임무다. 한화에어로스페이스의 참여도 제작에서 실제 발사관제로 넓어지면서, 군집위성 구축과 민간 발사 서비스 역량을 함께 검증한다.

우주항공청과 한국항공우주연구원에 따르면 누리호 5차 발사는 이날 나로우주센터 제2발사대에서 진행될 예정이다. 발사 가능 시간은 낮 12시23분부터 오후 1시23분까지다. 우주청은 오전 8시 발사관리위원회에서 기체와 지상설비 준비 상태, 기상과 우주환경, 우주물체 충돌 가능성을 검토해 최종 시각을 결정한다.

누리호는 전날 발사대로 이송돼 기립·고정을 마쳤다. 전원과 연료·산화제를 공급하는 연결장치 설치 및 기밀점검에 이어 이날 추진제 충전과 최종 점검을 거친다. 이상이 없으면 발사 10분 전부터 자동운용 절차에 들어간다. 기상이나 기술 문제로 일정이 바뀌면 8~14일 예비기간에 발사할 수 있다.

이번 비행의 핵심은 고도 570㎞ 궤도에 초소형군집위성 ‘네온샛’ 2~6호를 정밀하게 투입하는 것이다. 목표 고도 허용 오차는 ±15㎞다. 위성 한 기의 궤도 투입에 더해 다섯 기를 서로 충돌하지 않도록 분리하는 정교한 자세 제어가 요구된다.

누리호는 이륙 약 13분30초 뒤부터 네온샛을 35~40초 간격으로 분리한다. 이 과정에서 발사체 상단의 방향을 바꿔 위성들이 서로 다른 방향으로 떨어져 나가도록 한다. 분리 충격을 줄이는 새 장치도 적용했다. 주탑재위성 분리가 끝나면 큐브위성 10기를 두 기씩 약 10초 간격으로 사출한다.

위성을 모두 내보낸 뒤에는 발사체 상단이 위성과 다시 접근하지 않도록 회피 기동을 하고 남은 추진제를 배출한다. 계획된 비행 절차는 이륙 후 약 19분45초에 마무리된다. 우주청은 발사 약 1시간30분 뒤 결과를 발표할 예정이다. 공식 성공 여부는 주탑재위성의 목표 궤도 투입을 기준으로 판단한다.
 
네온샛은 위성 여러 기가 역할을 나눠 같은 지역을 자주 촬영하는 군집 관측체계의 일부다. 한 기당 무게는 100㎏ 미만이며 흑백 1m급, 컬러 4m급 해상도의 전자광학카메라를 탑재한다. 영상은 한반도와 주변 지역 감시, 산불·홍수 등 재난 대응에 활용된다.

초소형군집위성 사업은 2020년 시작됐고, 첫 위성은 2024년 4월 발사돼 같은 해 본격적인 영상 생산에 들어갔다. 이번에는 후속 위성을 다수 투입하면서 단일 위성의 기술 검증에서 양산 위성의 군집 운용으로 개발 범위를 넓힌다.

우주청은 양산 위성 10기를 두 궤도면에 배치할 계획이다. 군집이 완성되면 한반도를 하루 3회 이상 촬영하고 같은 지점을 24시간 안에 다시 관측할 수 있도록 한다. 여러 위성이 관측을 이어받아 재난 발생 이후 상황 변화를 더 자주 확인하는 구조다.

함께 발사되는 큐브위성은 국내 기업·대학·연구기관 등이 개발했다. 국산 소자·부품의 우주환경 검증부터 해양쓰레기 이동과 미세먼지 분석까지 다양한 임무를 수행한다. 개발기관들은 지상시험을 거친 기술을 실제 궤도에서 검증해 후속 위성과 서비스 개발에 활용하게 된다.

산업 측면에서는 한화에어로스페이스의 발사 운용 경험 축적이 중요한 변화다. 한화는 4호기에 이어 5호기 제작을 총괄했다. 이번에는 발사 준비·운용 참여 인력이 4차 때 32명에서 42명으로 늘었다. 항우연이 발사 운용을 주관하고 한화가 현장 업무를 맡는 범위를 확대하는 방식이다.

우주청과 항우연의 사전 설명에 따르면 한화 인력 23명이 발사통제센터의 22개 콘솔 가운데 20개에 참여하고, 이 중 18명이 직접 운용한다. 발사체와 지상설비 상태를 확인하고 정해진 절차에 따라 조작하는 경험이 제작 역량에 더해지는 것이다.

여러 위성을 한 번에 운송하는 능력과 반복 발사의 신뢰성은 향후 민간 발사 서비스를 제공할 기반이다. 우주청은 이번에 양산 위성 5기를 투입한 뒤 2027년 누리호 6차 발사에서 추가 5기를 올릴 예정이다. 이번 비행에서 확보한 위성 분리·궤도 투입 데이터와 관제 경험은 다음 군집위성 발사 준비에 활용된다.