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북 30t급 엔진 자체 제작..러시아 합작 나로호는 내년초에야 발사

(서울=연합뉴스) 신호경 기자 = 우리나라 첫 우주발사체 '나로호'의 발사가 계속 지연되는 가운데 북한이 12일 오전 장거리로켓 '은하3호' 발사에 먼저 성공한 것으로 알려짐에 따라 우리나라와 북한의 로켓 기술 수준 차이에 관심이 모아지고 있다.

이날 북한이 쏘아올린 것과 비슷한 로켓을 '직접' 만들어 인공위성을 띄우는 것을 가정할 때 우리나라가 북한에 5~7년 정도 기술적으로 뒤쳐진 상태라는 게 전문가들의 분석이다.

◇북한 3단 장거리로켓, 30t엔진 4개 묶어 추진 = 로켓 전문가들에 따르면 북한의 이번 장거리로켓은 2단(상·하단)으로 이뤄진 나로호와 달리 3단으로 구성돼있다.

이륙을 위해 가장 큰 힘이 필요한 1단(최하단)은 30t중(重)의 추진력을 가진 로켓 엔진 4개를 묶어 만든 형태다. 결국 북한 로켓 1단의 최대 추진력은 120t중 정도이고, 로켓 무게는 80~90t 정도로 추정된다.

이에 비해 총 중량이 140t인 나로호의 경우 1단(하단) 최대 추진력이 170t중으로, 북한 로켓보다 1.5배 정도 크다.

북한 로켓의 정확한 재원이 알려지지 않았으나, 높이는 30m 정도로 나로호(33m)와 비슷한 것으로 보인다.

일단 북한의 주장을 그대로 인정한다면, 이번 로켓 발사의 목적은 고도 300㎞ 안팎의 저궤도에 로켓 맨 앞 부분에 실은 위성을 올려놓는 것이라는 점에서 나로호와 다르지 않다.

다만 차이라면 2단의 나로호는 상대적으로 추진력이 큰 1단의 힘으로 고도 약 200㎞까지 솟아오른 뒤 2단을 점화해 약 300㎞에 이르지만, 북한의 로켓은 1단이 고도 100㎞ 정도에서 일찍 분리돼 2단(20~30t중)과 3단(10t미만)이 차례로 로켓을 밀어올려 위성을 궤도에 진입시킨다.

탁민제 KAIST 교수는 "은하3호는 기본적으로 중국의 장정(長征) 로켓과 비슷한 구조"라고 설명했다.

중국은 지난 1970년 4월 24일 CZ-1(장정1호) 발사해 174 kg급 위성인 'DFH-1'을 처음으로 궤도에 올려놓는데 성공한 바 있다.

로켓에 실린 위성을 비교하면, 은하3호에 실린 북한의 '광명성3호' 2호기 성능 자체는 '조악한' 수준으로, 로켓의 정상 궤도 진입 확인을 위한 용도라는 게 전문가들의 분석이다. 이에 비해 나로호에 탑재된 나로과학위성의 경우 광섬유를 이용한 펨토초 레이저 발진기, 이온층관측센서, 적외선 센서, 레이저반사경, 우주방사선량 측정센서 등을 통해 실제로 우주공간에서 관측과 시험을 수행할 예정이다.

◇北 은하3호, 나로호보다 먼저 위성 궤도 진입 성공 = 북한은 이날 오전 9시51분께 은하3호를 발사하고 1시간 30분여 뒤 "은하3호의 발사와 광명성 3호의 궤도 진입이 성공했다"고 공식 발표했다.

주장대로라면 정치적 의미와는 별개로 일단 북한의 로켓 기술이 우리나라보다 상당 수준 앞서 있다는 통설은 이제 부인할 수 없는 사실로 확인됐다.

북한은 이미 2006년과 2009년에도 대포동 등의 장거리 로켓을 발사한 적이 있지만 이는 동해상으로 발사된 '미사일' 성격으로, 단순히 비행하다 떨어지는 과정만으로는 성공 또는 실패 여부나 구체적 기술 수준을 가늠하기가 어려웠다.

그러나 이번에 북한이 위성을 궤도에 진입시켰다는 것은 우리나라 나로호가 성공을 통해 입증해야할 똑같은 기술력을 앞서 보여줬다는 의미다.

우리나라 첫 우주발사체인 나로호의 경우 앞서 2009년과 2010년 두 차례 발사 실패를 경험했고, 지난 10월부터 추진된 3차 발사 역시 부품 결함 등의 문제로 계속 미뤄져 결국 내년 초에나 재발사 시도가 가능한 상황이다.

더구나 결정적으로 나로호 추진력의 대부분을 맡고 있는 1단(하단)부를 러시아 흐루니체프사가 제작한만큼 스스로 로켓 1단 엔진을 만들어 위성을 본 궤도에 올려놓은 북한의 로켓 기술력을 인정하지 않을 수 없게 됐다.

한 항공우주 분야 교수는 "우리가 북한과 마찬가지로 30t급 엔진을 자체 개발하고 이를 발사체로 구성한 뒤 인공위성까지 실어 쏘아올리려면 적어도 앞으로 5~7년은 더 걸릴 것"이라며 "당국은 '우주강국'의 꿈을 홍보하고 있지만, 지금보다 100배 정도 투자가 더 이뤄지지 않는 한 북한과의 큰 격차를 좁힐 수 없는 것은 물론이고 우주개발 경쟁에 명함도 내밀지 못한다"고 말했다.

전문가들에 따르면 우리나라도 2009년 나로호 1차 발사 전에 30t급 엔진의 지상 연소 실험까지는 거쳤으나 실제 비행모델 제작까지는 진행되지 못했다.

3단형 순수 국산 로켓을 2021년 발사하기 위한 정부의 '한국형발사체' 사업 계획을 보면, 1단계(2011~2014년)의 경우 5~10t급 액체엔진 개발과 시험시설 구축에 사업의 초점이 맞춰지고, 2단계(2015~2018년)에선 한국형발사체의 기본엔진인 75t급 액체엔진을 완성, 일단 이 엔진 하나만으로 시험 발사가 이뤄진다. 3단계(2019~2021년)에 비로소 기본 엔진 4개를 묶은 300t급 1단용 엔진을 개발해 최종적으로 2021년 우주로 향한다.

shk999@yna.co.kr

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