한국은 다른 나라에 비해 우주 관련 예산이나 인력이 턱없이 부족함에도 불구하고 세계 10위권 안을 노리는 우주 선진국이라고 합니다. 여기에서는 한국의 우주발사체 개발 과정 및 지금껏 개발된 우주발사체의 종류 그리고 나로호와 누리호등 현재 상황에 대해 알아보겠습니다.
한국 우주발사체 개발과정
로켓의 용도는 최초 적을 무찌르기 위해 공격하기 위한 공격용 무기로서 개발되기 시작했습니다. 이전까지의 원거리용 전쟁기술은 단순히 활을 통해 인간의 힘으로 화살을 발사하는 수준에 머물러있었지만 화약을 사용하여 먼 곳으로 물체를 날려 보낼 수 있는 기술은 당시로는 획기적인 사안이었을 것입니다. 우리나라에서 로켓을 처음 만든 사람은 최무선이었습니다. 고려 말 공민왕 때 중국에서 화약이 들어오면서 우리나라도 어느 정도 이를 제조할 수준에 이르렀고 최무선은 왕에게 '화통도감'이라는 화약무기 제조소를 설치할 것을 건의하게 됩니다. 여기서 최무선은 20여 발의 화기를 제조하여 침략하는 왜구를 무찌르는 데 사용했습니다. 개발된 여러 가지 무기 중에는 우리나라 최초의 로켓으로 볼 수 있는 신기전이라는 무기도 있었습니다. 신기전의 발사 시스템은 100개의 화살을 꽂고 점화선에 불을 붙이면 차례로 15발을 발사되는 것이었습니다. 많은 시간이 흘러 우리나라 최초의 현대식 로켓은 556호라고 불리는 로켓이었습니다. 1958년 국방과학기술원에서는 길이 3.17m의 3단 로켓을 만들어 81㎞ 비행에 성공하였습니다. 그 이후 박정희 대통령 정권시절인 1970년대부터 본격적인 로켓 개발이 시작되었고 1972년에는 4m 길이의 로켓인 AXR-300을 성공적으로 발사했고, 1978년에는 중형 로켓을 개발한 바 있습니다. 냉전시대와 남북대립시절을 거쳐 전쟁무기를 위해 개발되던 로켓은 시간이 지나면서 이제는 과학적인 우주관찰을 위한 로켓, 즉 다시 발해 우주발사체를 만들기 위한 기술로 진화되고 개발되기 시작했습니다.
한국의 우주발사체 종류
우주 관찰을 위해 개발하기 시작한 과학 로켓 개발은 1987년 천문우주과학연구소 설립과 함께 시작되었고, 이후 1989년 한국항공우주연구원이 새롭게 탄생했습니다. 그전까지 미사일과 로켓등 개발과정은 있었지만 정식적으로 과학 로켓을 연구하기 시작한 역사는 약 30년 정도밖에 되지 않는다고 할 수 있습니다. 때문에 초반 우주발사체 연구는 외국 자료의 도움을 얻거나 우리 연구진이 외국 발사계획에 공동 참여하여 기술을 획득하고 협업하는 수준이었습니다. 한국항공우주연구원은 1993년 첫 번째 단계 과학연구용 로켓인 KSR-1을 성공적으로 발사했고, KSR-1 우리나라 상공의 성층권 오존량 측정에 성공했습니다. 그리고 5년 후인 1998년 2단 분리용 로켓인 KSR-II를 개발하여 150kg급 탑재물을 130km 고도까지 끌어올리는 데 성공했습니다. 다음으로 개발된 KSR-III는 2002년에 발사에 성공했는데 3,000여 개의 구성품을 모두 해외 기술 없이 만들어 개발했다고 합니다. 또한 지금까지의 로켓이 고체 추진체를 사용해 왔다면 KSR-III는 등유와 액체산소를 이용한 액체 추진체 로켓입니다. 우리나라는 약 10여년간의 축적된 기술력을 바탕으로 액체 추진체 로켓 발사에 성공함으로써 이를 기점으로 추가 개발에 박차를 가했고 드디어 제1호 우주발사체 나로호를 제작하게 되었습니다.
나로호와 누리호 등 현재 상황
한국항공우주연구원은 2009년에 전라남도 고흥군에 나로우주센터를 설립했습니다. 나로라는 이름은 우주센터가 위치한 전라남도의 외나로도라는 섬이름에서 유래되었다고 합니다. 우리나라에서 우주센터를 건설하는 것은 처음있는 일이라 시공당시 러시아의 기술이 많이 접목되었다고 하나 우리나라 역시 독자적인 기술력이 많이 포함되었다고도 합니다. 나로우주센터에서 제작하기 시작한 우리나라 최초의 우주발사체인 나로호는 1백 kg급 위성을 싣고 우주로 발사할 수 있는 총길이 33m의 발사체입니다. 나로호는 2단으로 구성되어 있는데 1단은 러시아에서 개발된 액체 엔진으로 만들어졌고, 2단은 국내 기술로 개발된 고체 모터로 구성되어 있습니다. 나로호가 발사되기까지 여러 가지 어려움과 급작스런 장애가 발생하여 총 6번의 발사 연기가 있었는데 이 문제가 만약 1단 로켓 결함으로 밝혀질 경우에는 더욱 문제가 되었던 것이 1단 로켓을 개발한 러시아 기술자들이 결함이 발생한 상세한 내용을 공개하지 않아 무엇이 문제인지조차 알지 못했다고 합니다. 결국 많은 고난을 겪고 2009년 8월에 나로호는 처음으로 발사되었습니다. 하지만 2단계 페어링 분리 과정에서 문제가 발생하여 실패했습니다. 2차 시도는 2010년 6월에 있었지만 이 역시 실패했습니다. 이 당시에는 무엇이 문제인지 명확히 밝혀진 바가 없어 러시아와 우리나라 연구진 간에 책임 공방도 있었다고 합니다. 우여곡절 끝에 2013년 1월에 3차 발사에 최종 성공했고 나로호는 성공적으로 과학 위성을 목적지로 보내게 되었습니다. 이와 같은 성공으로 우리는 세계 11번째의 우주 선진국 대열에 발을 들여놓게 되었습니다만 많은 시행착오와 러시아와의 협업 경험에서 알 수 있듯이 우리만의 독자적인 기술 확보가 왜 중요한지를 일깨워주는 사건이었습니다. 현재도 나로우주센터는 가동되고 있고 우주에 관심이 있는 아이들의 체험학습을 위해 발사대, 조종실, 조립실, 우주과학관 등을 갖추고 있어 언제든지 신청만 하면 견학이 가능한 시설도 운영하고 있습니다. 우리나라는 나로호 발사 성공을 통해 최근 새롭게 누리호를 개발하였고 누리호는 그동안 바라던 우리의 독자적인 능력으로 개발된 한국형 발사체라고 합니다.