누리호 3차 발사 성공, 한국 우주 산업 발전의 새로운 시작

2023년 5월 25일 우리나라 국산 기술로 개발된 우주 발사체 누리호(KSLV-II)의 3차 발사가 성공했습니다. 국내 기술의 발전을 이끌어가게 될 누리호 3차 발사에 대한 개요와 함께 탑재된 위성에 대해 소개하며, 발사의 중요성과 기대되는 역할을 살펴보겠습니다.

 

 

 

누리호 3차 발사 개요

사진 출처 - 한국 항공 우주 연구원

누리호 3차 발사는 한국형 발사체(누리호, KSLV-II)를 사용하여 실용급 위성을 탑재하고 발사하는 국내 첫 실용위성 탑재 발사 서비스입니다. 이번 발사는 한국 항공 우주 연구원에서 수행하며, 발사 장소는 전남 고흥군 봉래면 하반로 508에 위치한 나로우주센터에서 진행되었습니다. 동경 127.53도, 북위 34.43도의 위치에 있는 이 발사장소는 국내 최대 규모의 우주발사장으로, 한국 국내 우주산업 발전을 위한 핵심 시설입니다.

 

 

 

 

누리호 3차 발사에 탑재된 위성 소개

한국형 발사체(누리호) 3단의 위성 탑재

이번 발사에서는 차세대 소형위성 2호(1기)와 큐브위성(7기)이 탑재되었습니다. 차세대 소형위성 2호는 KAIST 인공위성연구소에서 개발을 주관하였으며, 큐브위성은 한국 천문연구원, 루미르, 져스택, 카이로스페이스에서 개발을 주관하였습니다. 누리호 3호기의 3단에는 위성의 탑재, 분리, 사출 하기 위한 발사관으로 구성되어 있습니다. 누리호 1차 발사에서는 위성 모사체 발사, 2차 발사에서는 위성 모사체와 성능검증위성을 발사하였으며, 이번 3차 발사에서는 실용급 위성을 탑재하여 발사하였습니다. 

 

 

 

 

 

 

 

누리호 2차와 3차 발사 비교

		누리호 2차	누리호 3차
발사시간		16:00:00	18:24(±30분)
발사고도		700km	550km
총 중량		201.5톤	200.4톤
위성	탑재 위성	성능 검증 위성 + 위성모사체	(주탑재위성) 차세대소형위성 2호 (부탑재위성)도요샛(4기, 천문연), LUMIR-T1(루미르), JAC(져스택), KSAT3U(카이로스페이스)
	위성부 중량	총 1,500kg 성능검증위성 180kg 질량모사체 및 위성사출장치 등 1,320kg	총 504kg 차세대 소형위성 2호 180kg 부탑재위성 7기 60kg 위성사출장치 및 어댑터 264kg
	위성 분리	이륙 875초 후 1차 분리 1차 분리 70초 후 2차 분리	이륙 783초 후 주탑재위성 분리 20초 단위로 7개 부탑재위성 분리
총 비행시간		1,095초(18분 15초)	1,138초(18분 58초)

 

 

 

 

누리호 반복 발사의 중요성과 그로 인한 기술적 성장

누리호를 반복해서 발사하는 것이 필요한 이유는 국내에서 개발한 위성의 발사 수요를 충족하기 위함입니다. 또한 우주발사체는 초고도 기술의 집약체이기 때문에 반복적인 발사 운용을 통해서 발사 프로세스 최적화 및 안정화하여 발사체의 신뢰성을 향상하는 것이 필수적입니다. 우주선진국들은 첫 발사 이후에도 반복 발사를 통해 실패하는 사례가 많으며 반복 발사를 통해 기술적 오류를 극복하고 신뢰성을 향상해 왔습니다.

 

누리호 반복 발사는 단순히 발사의 결과에 대한 이분법적 사고와 접근이 아닌, 기술과 경험을 축적하여 발사 성공률을 높여가는데 의의가 있습니다. 또한 체계종합기업 등이 발사체 제작을 주관하면서 국내 발사체 산업생태계의 기술 수준 향상이 가능해졌으며, 향후 누리호 후속 발사를 민간주도로 진행하기 위한 기술을 습득하였습니다. 향후 4~6차 발사에서도 주도적인 역할을 수행할 것으로 기대됩니다.

 

 

 

 

 

위성 활용 분야 및 기대되는 역할

이렇게 발사된 위성은 4가지 분야에서 활용될 것입니다. 

 

국산 영상 레이다 하드웨어의 우주 검증 및 영상 촬영 분야

첫 번째 분야는 영상레이다 국산 하드웨어(H/W) 우주검증입니다. 이 분야에서는 영상레이다 하드웨어 우주 검증 이력을 확보하고, 국내와 레이다 영상 검증 사이트 및 주요 관심지역 촬영을 통한 영상 검증을 진행합니다. 

 

북극 해빙 변화 탐지를 위한 레이다 영상 활용과 인공지능 적용

두 번째 분야는 북극 해빙 변하 탐지 관측영상 활용입니다. 이 분야에서는 극지연구소를 주 활용기관으로 하여 북극의 특수환경 조건을 고려한 레이다 영상을 활용하여 북극 해빙의 움직임, 순간속도 및 평균속도 분석 및 이동정보 분석을 진행합니다. 또한 관측한 레이다 영상 정보를 기계학습/인공지능(AI)과 결합하여 극지 해빙의 유형을 분류하고 대형 빙산의 위치와 면적 변화 추적, 남극 장보고기지 주변 해빙 활주로 상태 모니터링 등 다양하게 사용될 예정입니다.

 

산림 생태변화 탐지와 탄소흡수량 측정을 위한 위성 영상 활용

세 번째 분야는 산림 생태변화 탐지, 측정에 대한 관측영상 활용입니다. 이 분야에서는 국립공원 공단을 주 활용기관으로 하여 산림영역 변화탐지, 탄소흡수량 측정 등에 관한 연구를 진행합니다. 이를 위해 위성 영상 정보를 활용하여 산림지역 탄소 흡수량 측정치를 도출하고 현장 조사 측정치와의 유의성을 도출합니다.

 

해양 환경오염 및 연안 상황 인식을 위한 레이다 영상 활용 연구

마지막 분야는 해양 환경오염 탐지 및 연안 상황인식과 관련한 관측영상 활용입니다. 이 분야에서는 해양경찰청을 주 활용기관으로 하여 해양오염 탐지, 해양기상 측정, 선박 탐지 등 연안 상황인식에 위성 관측 레이다 영상을 활용합니다. 이를 통해 유류 유출, 해양오염 모니터링 및 오염 지역 위치와 면적 산출, 확산 방향 추적, 항로 주변 해상풍 정보(풍속, 풍향) 및 파랑 정보(파장, 진행방향) 산출 가능성에 대한 연구에 활용됩니다.

 

 

 

 

 

누리호 3차 발사의 성공으로 국내 기술 발전과 우주 산업이 새로운 전기를 맞게 되었습니다. 이것과 더불어 앞으로 추가적으로 발사될 누리호가 한국 우주산업 발전을 이끌어 나아가는 데 있어 큰 도약이 될 것입니다.