2조 원 투입하는 차세대 발사체 대수술

| 20250210 

 

2032년 달 착륙선 발사를 목표로 한 차세대발사체 개발이 대대적인 수정에 들어갔다. 우주항공청은 기존 엔진 성능을 강화하는 방안과 재사용 가능한 메탄 엔진 도입을 두고 고민하고 있다.

 

우주청과 관련 전문가들에 따르면, 차세대발사체개발사업단은 시스템설계검토회의(SDR)를 진행하고 있다. 발사체 제원과 사업 방향을 조정하는 단계다. 우주청은 이달 말이나 다음 달 열릴 예정인 국가우주위원회에서 차세대발사체 개발 계획을 최종 확정할 계획인 것으로 알려졌다.

 

차세대발사체 개발사업은 2조132억 원을 투입해 누리호보다 3배 이상의 성능을 내는 발사체를 개발하는 프로젝트다. 하지만 개발 초기부터 한화에어로스페이스와 한국항공우주연구원 간의 지적재산권 갈등이 있었고, 엔진 성능 부족 문제도 꾸준히 지적되었다.

현재 계획상 차세대발사체는 100t급 액체연료 엔진 5기를 묶어 1단을 구성하고, 2단은 10t급 엔진 2기로 설계되어 있다. 그러나 전문가들은 이러한 구성으로는 달 착륙선을 보내기에 충분하지 않다고 보고 있다. 이에 따라 지난해 7월 우주청은 1단 엔진을 7기로 늘리는 방안을 검토하기 시작했다.

최근에는 더 나아가 메탄 엔진을 도입하는 방안도 논의되고 있다. 기존 한국형발사체는 케로신(등유)을 연료로 사용하지만, 이는 연소 과정에서 찌꺼기가 발생해 재사용이 어렵다. 반면, 스페이스X와 블루오리진이 사용 중인 메탄 엔진은 엔진 내부 오염이 적어 재사용이 가능해 비용 절감 효과가 크다.

 

누리호(KSLV-Ⅱ)와 차세대 발사체(KSLV-Ⅲ) 성능 비교 / 한국항공우주연구원

우주청 내부에서는 엔진 성능을 키우는 방안보다 메탄 엔진으로 전환하는 안이 힘을 얻고 있다. 우주청 관계자는 “메탄 엔진 도입은 윤영빈 청장이 오래전부터 주장해온 기술로, 내부적으로도 공감대가 크다”고 밝혔다.

그러나 차세대발사체의 엔진을 바꾸는 것은 간단한 결정이 아니다. 국가우주위원회의 승인이 필요하며, 체계종합기업으로 선정된 한화에어로스페이스와의 계약도 다시 조정해야 한다. 또한 메탄 엔진 개발에는 상당한 시간이 필요해, 2032년 달 착륙선 발사가 지연될 가능성이 크다.

 

차세대발사체 개발사업은 2조132억원의 예산을 투입해 한국형발사체 누리호의 3배 이상 성능을 내는 새로운 우주 발사체를 개발하는 사업이다. 정부의 예비타당성조사를 통해 10년 간 2조원이 넘는 예산이 투입되는 것으로 결정이 났고, 지난해 한화에어로스페이스가 체게종합기업에 선정되기도 했다.

 

예비타당성 조사 당시 공개된 설계에 따르면, 차세대 발사체는 추력(推力)이 100t급인 액체연료 엔진 5기를 묶고, 2단은 10t급 액체 엔진 2기로 구성할 계획이었다. 그렇다면 1단 추력은 500t급이 되는데, 일부 전문가들은 이 정도로는 달 착륙선을 성공적으로 보내기 힘들다고 지적한다. 한 발사체 전문가는 “지금의 엔진 수준으로는 달 전이 궤도에 보낼 수 있는 탑재체가 800㎏ 정도 수준”이라며 “정부가 목표로 하는 달 전이궤도에 페이로드를 보내기에 부족하다”고 말했다.

 

이 때문에 지난해 7월 열린 차세대발사체 체계 요구조건검토회의(System Requirement Review·SRR)에서 우주청은 차세대발사체 1단 엔진을 5기에서 7기로 늘리는 방안을 검토한 바 있다. 

 

은이은 기자 | unyiun@outlook.kr