누리호 발사조사委, 궤도진입 실패원인 찾았다

‘헬륨탱크 고정부 이탈, 3단 엔진 조기종료’

항우연 ‘기술보완 내년 5월 2차 발사 준비’

(서울=뉴스포탈)=지난 10월 21일 발사된 한국형 발사체 누리호(KSLV-II)가 우주궤도 진입에 실패한 원인은 산화제탱크 내부에 장착된 헬륨탱크가 하부의 고정 장치가 풀려 떨어져 나간 때문이라는 조사 결과가 나왔다.과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국항공우주연구원(항우연)은 지난 29일 누리호 발사체가 예상보다 이르게 비행을 종료해 위성모사체를 궤도에 투입하는 데 실패한 원인에 대해 이렇게 설명했다. 누리호 발사조사위에 따르면 누리호의 우주궤도진입 실패 원인은 로켓 제조 기술적인 문제로 산화제탱크 내부에 장착된 헬륨탱크의 부력 증가 부분을 고려하지 못했기 때문이었다.

조사위는 지난 10월 말 항우연 연구진과 외부 전문가들이 참여해 총 5회에 걸쳐 조사위를 열고, 기술적인 사항을 조사해 왔다. 조사위는 비행 중 얻은 2600여 개의 원격측정 자료(텔레메트리 데이터)를 기반으로 누리호 비행과정에서 발생한 이상 현상을 찾아내고, 현상 유발 원인을 확인했다.

조사 결과, 누리호의 3단 산화제탱크 내부에 장착된 헬륨탱크의 고정 장치 설계 시 비행 중 부력이 늘어나는 부분에 대한 고려가 미흡했던 것으로 결론지었다. 실제 비행 시 헬륨탱크에 가해지는 액체산소의 부력이 올라갈 때 고정 장치가 풀려 헬륨탱크가 하부 고정부에서 이탈한 것으로 보인다.

또 이탈된 헬륨탱크가 계속 움직이면서 탱크 배관의 변형 문제가 발생해 헬륨이 누설되었으며, 산화제 탱크의 균열을 발생시켜 산화제가 누설됐다. 이 과정에서 3단 엔진으로 유입되는 산화제의 양이 줄어들어 3단 엔진이 조기에 종료됐다.

발사 36초 후, 비행 과정에서 특이 진동이 계측돼, 헬륨탱크에서 헬륨 누설 시작과 산화제탱크 기체 압력이 상승했다. 67.6초 후에는 산화제탱크 기체 압력이 내려가기 시작하면서 산화제탱크 상부 표면온도도 급격히 낮아졌다. 115.8초 후에는 헬륨탱크 압력이 내려가고, 3단 산화제탱크 기체 압력이 상승했다.

한편, 과기부와 항우연은 누리호의 이러한 기술적 보완을 위한 세부 방안을 마련하고, 추진 일정을 확정할 계획이다. 특히 헬륨탱크 고정부와 산화제탱크의 구조를 강화할 방침이다.

최환석 발사조사위원회 위원장(항우연 부원장)은 "부력 증가에 대한 변수를 생각하지 못했고 국민들에게 송구스럽다“며” 2차 발사 때에는 사전에 철저히 보완해 궤도진입에 성공시키겠다"고 밝혔다.

skcy21@newsportal.kr