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| 엔진 | 누리호 75톤급 엔진 (연소 시험)ㆍ누리호 7톤급 엔진 (연소 시험) | ||
| 기타 | 시험발사체ㆍ누리호 성능검증위성(PVSAT)ㆍ차세대소형위성 2호(NEXTSat-2)ㆍ도요샛(SNIPE) |
1. 계획
누리호 개발사업은 크게 3단계로 나눠서 이뤄진다.- 1단계(2010.3 ~ 2015.7): 액체로켓엔진 시험 설비 구축, 7톤급 액체엔진 개발 (5,008억 원)
- 2단계(2015.8 ~ 2019.2): 7톤급 및 75톤급 엔진 개발 완료, 성능검증용 시험발사 (8,020억 원)
- 3단계(2018.4 ~ 2022.5): 75톤급 엔진 클러스터링 및 3단형 발사체 개발, 제작, 발사 (6,544억 원)
국내에 액체로켓엔진 관련 시험 설비는 KSR-III 개발 중에 구축한 소형 시험설비 정도밖에 없기 때문에 1단계에서는 우선적으로 75톤급 엔진을 시험할 수 있는 시험설비 구축을 진행한다. 동시에 기존 시험 설비 등을 이용한 7톤급 엔진의 단품 수준 시험개발도 진행한다. 이 시험설비 구축은 전체 예산 중에서 가장 많은 비중을 차지하며, 향후 있을지 모르는 차기 액체엔진 개발에도 사용할 수 있도록 최대 150톤급까지 시험 가능하게 건설한다.
2단계에서는 구축 완료된 시험설비를 이용해 75톤급 엔진의 시험을 본격적으로 진행하여 설계를 확정하고 개발을 완료한다. 이렇게 개발된 75톤급 엔진의 성능을 검증하기 위해 엔진 1기를 단 시험발사체를 제작하여 발사한다. 이를 통해 성공이 확정되면 3단계로 넘어가지만, 만약 실패하게 된다면 재기획 후 다시 시험발사를 추진하게 된다.
3단계에서는 본격적으로 실제 발사체의 개발을 진행한다. 누리호의 1단에는 75톤급 엔진 4개를 클러스터링하므로, 이에 대한 기술 개발이 가장 메인이 된다. 그 외에도 엔진 외의 각종 발사체 시스템 역시 개발하여 3단형 발사체를 완성한다. 이렇게 완성된 발사체를 이용해 2차례 시험 발사를 하고, 이를 통해 개발 성공 여부를 확정짓게 된다. 만일 개발이 성공한다면 이제 누리호는 실제 실용위성 발사에 사용될 수 있다.
1.1. 개발 참여 업체
누리호는 설계부터 제작, 시험, 발사 운용의 전 과정을 한국의 독자 기술로 진행하는 프로젝트로, 핵심 부품인 75톤급 액체엔진과 누리호 전체 부피의 70-80%를 차지하는 연료와 산화제를 담을 추진제 탱크 외에 150여 개의 국내 산업체가 참여하였다.한국항공우주연구원에 따르면 나로호 개발 당시에는 엔진 핵심 부품에 대한 성능 시험 설비가 없어 해외의 시험설비에 의존했으나, 누리호 개발과 함께 나로우주센터에 엔진 핵심 구성품, 엔진 시스템, 추진기관 시스템의 성능 및 신뢰성을 검증할 수 있는 시험설비가 구축되었다고 한다.
4차 발사부터는 체계종합기업으로 선정된 한화에어로스페이스[1]가 항우연으로부터 기술이전을 받아 로켓제작을 주관하여 구성품 제작 참여기업에 대한 총괄관리를 수행하며, 3차 발사부터 발사에 참여하여 발사 운용기술도 이전받는다.
| 누리호 개발 참여 업체 ,(한국항공우주연구원 제공), | ||
| 참여 분야 | 기업명 | |
| 체계총조립 | 한국항공우주산업 | |
| 엔진 | 엔진총조립 | 한화에어로스페이스 |
| 터보펌프 | 한화에어로스페이스, 에스엔에이치 등 | |
| 연소기/가스발생기 | 비츠로테크 | |
| 추진기관 공급계 | 하이록코리아, 네오스펙, 테바코퍼레이션 등 | |
| 파이로점화기(시동기) | 한화, 네오스펙, 삼양화학공업 등 | |
| 계측시스템 | 이앤이 | |
| 임무 | 임무제어시스템 | 한화디펜스 등 |
| 체계종합 | 지상제어시스템, 배관조립체 등 | 한화, 유콘시스템, 우레아텍 |
| 유도제어 | 구동장치시스템, 추력기시스템 등 | 한화, 스페이스솔루션 등 |
| GPS수신기 | 넵코어스 등 | |
| 전자 | 전자탑재 | 단암시스템즈, 기가알에프, 시스코어 등 |
| 구조 | 탱크, 동체 등 | 에스앤케이항공, 이노컴, 두원중공업, 한국화이바, 하이즈복합재산업, 풍산, 라이노 등 |
| 열/공력 | 열제어/화재안전 등 | 한양이엔지 등 |
| 지상장비 | 발사대 | 현대중공업 등 |
| 시험설비 | 설비 구축 | 한화, 한화에어로스페이스 현대로템, 한양이엔지, 비츠로테크 등 |
| 토목/건축 | 한진중공업[2], 계룡건설, 동일건설, 대우산업개발, 선진엔지니어링건축사사무소 등 | |
2. 경과
2.1. 엔진
의 개발 부분을
참고하십시오.의 개발 부분을
참고하십시오.2.2. 2019년 이전
2010년에 개발이 시작되었지만 당시에는 러시아제 1단 로켓을 사용한 나로호 발사에 역량이 집중된 데다가 예산 투입이 지지부진하여 개발 일정을 지킬 수 있을지 우려하는 목소리가 많았다. 하지만 2013년 이후 나로호 발사 성공과 같은 긍정적인 뉴스에 힘입어 우주기술 개발에 예산의 증액으로 개발이 가속화되었다. 2010년부터 2013년까지 누리호 개발사업에 투자된 사업비는 다 합쳐서 1,000억 원도 안 되었지만, 2014년 2,350억 원이 배정된 이후 2015년 2,555억 원, 2016년 2,700억 원이 배정되는 등 매년 증액되는 중이다.2014년 9월 23일, 추진기관 시험설비 10종 가운데 7톤급, 75톤급 연소기를 시험하는 연소기 연소 시험설비와 터보펌프 실매질 시험설비가 나로우주센터에 구축되었고, 2014년 11월에는 75톤급 엔진의 연소기를 시험하는 영상이 공개되었다.
| 75톤급 엔진 연소기 시험 |
2015년 12월 6일, 10개 시험설비 가운데 추진기관 시험설비를 제외한 9개가 구축되었다. 남은 추진기관 시험설비도 2016년에 구축될 예정이며, 올해 말까지 75톤 급 엔진 조립을 완료하고 2016년 1월부터 연소시험에 착수할 예정이라고 한다. #
2.2.1. 시험발사체
2.3. 2019년
2019년 3월, 누리호 1단 연료탱크와 산화제 탱크(EM)가 출고되었다. 2019년 말까지 1단 추진제 탱크 인증모델(QM) 개발을 완료할 예정이다.2019년 12월, 누리호 3단 인증모델이 조립을 끝내고 종합연소시험설비로 이송되었다.
| 누리호 3단 인증모델 종합연소시험 준비 착수 |
| 누리호 1단 EM 조립 장면 | |
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2.4. 2020년
2020년 11월, 누리호 1단 인증모델이 조립을 끝내고 종합연소시험설비로 이송되었다.| 누리호 1단 인증모델 종합연소시험 준비 착수 |
2020년 12월 29일, 당초 계획되었던 1차 발사 계획이 2021년 2월에서 2021년 10월로 연기되었다.[3] KARI
2.5. 2021년
2021년 1월, 누리호 1단 인증모델의 30초 연소시험을 실행하였다.| 누리호 1단 인증모델 연소시험 |
2021년 2월, 누리호 1단 인증모델의 100초 연소시험을 실행하였다.
| 누리호 1단 인증모델 100초 연소시험 |
2021년 3월 7일, 위의 8개월 연기의 원인을 설명하는 기사가 나왔다. 전후방 동체 부품 불량 문제로 연기된 것이라고 하며 단 2개 부품을 위해 로켓을 다시 분해해 재조립, 재시험까지 거쳐야 하기 때문이라고...#
2021년 3월, 누리호 1단 인증모델의 최종 종합연소시험에 성공하였다.
| 누리호 1단 인증모델 최종 연소시험 성공 |
2021년 6월, 누리호의 완전한 모습이 공개되었고, 제2발사대에 장착되어 발사대 인증시험에 돌입하였다.
| 누리호 완전체 공개 |
2021년 8월 4일, 제2발사대 인증시험을 마쳤다. 8월 말까지 FM(비행모델)[4]을 제작하고 WDR(습식 드레스 리허설)[5]을 수행할 예정이라고 한다. #
2021년 8월 12일 국가우주위원회가 누리호의 발사허가를 확정함에 따라 1차 발사는 2021년 10월 21일, 2차 발사는 2022년 5월 19일로 예정되었다. 이번 발사는 위성모사체와 성능검증위성을 700km 태양동기궤도에 투입하는 2회의 비행시험을 통해 누리호의 성능을 확인하는 것이다.#
2021년 8월 26일, 누리호의 비행모델이 발사대에 기립되었고, 위에서 서술한 WDR을 수행하는 중이다.
| 누리호 비행모델 발사대 기립 |
2021년 9월 14일, 누리호의 WDR 테스트가 완료되었다.
| 누리호 WDR 테스트 완료 |
2021년 9월 29일, 누리호의 1차 발사일이 확정되었다.
| 누리호 1차 시험 발사일 확정 |
2021년 10월 21일, 1차 시험발사를 진행하였으나 엔진 3단부에서 문제가 생겨 완전성공에 도달하지는 못하였다.[6] 1차 시험발사에서 발견한 문제점을 보완하여 2022년 6월 21일, 2차 시험발사를 진행할 예정이다.
2.6. 2022년
2022년 6월 21일, 2차 시험발사를 진행하였으며, 위성모사체와 PVSAT의 궤도 진입에 성공하였다. 이로써 대한민국은 자력 우주 발사국인 스페이스 클럽의 명단에 입성하게 되었다.시험발사결과 누리호의 성능이 예상보다 높은 수치를 기록해 탑재중량이 각각 700km궤도 기준 1.5t에서 1.9t으로 증가하였으며, 고도 500km기준 2.2t, 200km 3.3t으로 증가했다. 항우연은 늘어난 탑재중량을 페어링 보강에 사용할 예정이다.#
2022년 12월 12일, 고정환 한국항공우주연구원 발사체개발사업본부장이 항우연 내 조직 개편[7]에 반발, 사퇴서를 제출했다고 15일에 보도가 되었다.#
2022년 12월 19일, 옥호남 항우연 나로우주센터장도 한국형발사체개발사업본부 조직개편에 반대하며 사퇴 의사를 밝혔다.#
[1] 아래 도표를 참고하면, 한화에어로스페이스 및 한화계열사가 크고 작은 개발에 가장 많이 참여하였으므로 당연한 업체 선정으로 보인다.[2] 현 HJ중공업[3] 2차 발사 계획은 2021년 10월에서 2022년 5월로 연기되었다.[4] 실기체, 우주로 쏘아올려지는 발사체[5] 산화제(액체 산소)를 공급, 배출해보는 시험[6] 나무위키 편집 원칙상으로 실패라고 정확히 편집하는 것이 맞지만 "아직 개발해가는 과정에 있는 상황이고 이것을 성공과 실패라고 규정짓기는 어렵겠다"는 권현준 과학기술정보통신부 거대공공연구정책관(거대공공연구정책과는 한국항공우주연구원을 포함 25개 출연연을 관장한다)의 발언을 근거로 실패라고 서술되지는 않았다.[7] 기존 250여명에서 본부장 1명, 행정요원 5명으로 개편되고 나머지 기존 인력은 타 발사체 연구/개발 인력으로 재배치