과학기술정보통신부와 한국항공우주원은 29일 브리핑을 열고 지난 10월 누리호 1차 시험 발사에서 위성모사체를 궤도에 투입하지 못하고 최종 실패한 데 대한 조사 결과를 발표했다.
항우연 연구진과 외부전문가로 구성된 누리호 발사 조사위원회는 내부 회의를 7차례 열어 누리호 1차 발사에 사용된 기술적 사항을 조사했다. 비행 중 기록한 텔레메트리 데이터 2600여 개를 기반으로 이상 현상을 찾아내고 원인을 규명하는 방식으로 조사를 진행했다.
위원회는 조사 초기 3단 산화제탱크의 압력이 낮아지며 엔진이 조기에 종료된 것을 확인했다. 최환석 조사위원회 위원장은 이날 브리핑에서는 3단 산화제탱크 내부에 장착된 헬륨탱크 문제를 자세히 공개했다.
헬륨탱크는 엔진으로 유입되는 추진체의 압력을 일정하게 유지하는 역할을 한다.
구체적으로는 헬륨탱크의 고장장치 설계 시 비행 중 부력 증가를 제대로 고려하지 않은 것이 첫 원인으로 지목됐다. 지상에서 발생하는 지구 중력가속도인 1G를 기준으로 설계했으나 비행 중 최대 4.4G 가속도가 붙었다는 것이다.
이로 인해 비행 시 헬륨탱크에 가해지는 액체산소의 부력이 상승했다. 이어 헬륨 탱크의 내구한계를 넘어서는 힘이 가해졌고 고정장치가 풀렸다. 위원회는 이런 이유로 헬륨탱크 하부 고정부가 이탈했을 수 있다고 추정했다.
이렇게 이탈한 헬륨탱크가 움직여 탱크 배관이 변형되고 헬륨이 누설됐으며, 산화제탱크에 균열이 발생하고 산화제 누설로 이어졌다는 설명이다.
그 결과 3단 엔진에 유입되는 산화제 양이 감소하며 3단 엔진이 조기 종료된 것으로 위원회는 분석했다.
사고 원인과 누리호의 약점을 알아냄에 따라, 헬륨탱크 고정부와 산화제탱크의 구조를 강화하는 등 기술적 보완 작업이 불가피해졌다. 내년 5월로 예정된 2차 발사도 미뤄졌다.
권현준 거대공공정책관은 "내부적으로 2022년 하반기 중 발사할 수 있을 것으로 보고 있다"고 말했다.
KPI뉴스 / 김명일 기자 terry@kpinews.kr
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