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[한화 우주사업 대한민국 독자기술] 우주로 가는 대한민국의 독자기술, 누리호와 한화의 우주 대서사시!

2021/10/01

 


2021년 10월 21일 오후 4시, 대한민국 독자기술로 개발한 최초의 한국형 발사체인 누리호(KSLV-2)의 발사 일정이 결정됐습니다.* 발사대에 세워진 웅장한 누리호의 모습을 보면 대한민국 우주산업이 지금까지 탄탄대로만을 걸어왔을 것 같지만 사실 그 과정에는 수많은 우여곡절이 있었는데요. 험난했던 지난 과정을 거쳐 독자기술로 개발한 누리호가 발사 초읽기에 돌입한 지금까지! 탄탄한 기술력으로 뒷받침해온 한화의 히스토리를 한화 브랜드 캠페인 3번째 디지털 광고 [한화 우주사업 대한민국 독자기술 편]과 함께 살펴보겠습니다.


* 과학기술정보통신부에 따르면 누리호 1차 발사예정일은 10월 21일, 발사예비일은 10월 22~28일로 설정되었다. 기상 혹은 우주환경에 문제가 없다면 일정대로 21일 오후 4시에 발사가 진행될 예정이지만, 당일 오전 중에 기상조건과 우주환경 변수 분석을 통해 최종 확정될 계획이다.

 






지난 브랜드 캠페인 [우주사업 비전 편]에서 올드스페이스와 뉴스페이스 시대에 대해 소개 드린 적이 있는데요. 불과 몇 년 전까지만 해도 전 세계의 우주산업은 몇몇 선진 국가가 정부 차원으로 주도하는 올드스페이스 시대**였습니다. 또한 항공우주 기술은 국력과도 직결되므로, 국가 간 기술 이전이 불가능에 가까울 만큼 수많은 제약이 따랐습니다. 그 때문에 기술의 기반을 마련하기 쉽지 않았죠.


우주 선진국인 러시아와 미국은 이미 50년대에 최초의 인공위성을 쏘아 올리며 전 세계에 우주개발의 시작을 알렸습니다. 그에 비해 대한민국은 1989년부터 한국 최초 위성인 우리별1호의 위성체계 개발을 시작하며 약 40년가량 늦은 시작을 알렸는데요. 기술 이전이 불가한 탓에 늦은 시작에도 기반이 되는 기술 확보는 여전히 어려웠습니다. 이에 당시 우리나라 연구원들은 영국의 서리대학교(University of Surrey)에서 유학하면서 연구소 쓰레기통까지 뒤져가며 우주 기술 개발에 열정을 쏟았습니다.


이후 2000년대에 접어들며 뉴스페이스 시대***가 도래했고, 많은 민간 기업이 우주사업에 적극적으로 참여하며 더디던 대한민국의 우주 관련 기술력 진보에도 가속도가 붙기 시작합니다. 국내 최고의 항공 엔진 전문 회사인 한화 또한 우주개발에 적극적으로 참여하며 대한민국의 우주 독자기술 확보를 위한 노력을 지속해왔습니다.


**올드스페이스 시대(Old Space)

: 선진 국가 정부의 주도로 군사 목적, 과학 지식, 국가 위상 제고와 같은 국가 목표를 위한 우주사업이 이루어진 ‘정부 주도 우주개발’ 시대


***뉴스페이스 시대(New Space)

: 민간 기업과 개인이 우주사업에 적극적으로 참여하고 산업을 이끌어가는 ‘민간 주도’ 우주개발 시대




우리나라 발사체 기술 자립에 희망의 불씨를 밝힌 ㈜한화


㈜한화는 1990년에 대한민국의 본격적인 로켓 개발의 시작을 알린 우리나라 최초의 과학 관측 로켓, KSR-1(Korean Sounding Rocket-1) 개발에 참여한 이래로 지금까지 꾸준한 기술 기여로 함께 성장해왔습니다. 2003년에 도입된 최초의 한국형 발사체 나로호(KSLV-1)의 개발에도 참여해 2013년, 3번째 시도만에 발사 성공을 이뤘습니다.




하지만 나로호는 러시아와 국제 협력을 통해 개발된 로켓으로 우리나라는 2단 고체 모터 개발과 나로우주센터 구축만을 담당하고, 1단 로켓 및 관련 장비 설계와 개발은 러시아 기술에 의존할 수밖에 없었는데요. ㈜한화는 위성을 본궤도에 진입시키는 고체 모터인 ‘킥모터’를 국내 최초로 개발에 성공하며 대한민국의 위상을 지켰습니다. 또한 발사체 구동장치, 파이로테크 시스템 등 핵심 부품 개발에 큰 역할을 해내며 우리나라 발사체 기술 자립에 대한 희망을 검증해 보였습니다.





그리고 드디어 발사까지 한 달의 시간만을 남겨둔 한국형 발사체 누리호! 나로호와는 달리 대한민국 독자기술로 개발된 누리호는 그 자체만으로도 큰 의미를 가지는데요. 대한민국의 우주산업의 역사에 꾸준히 함께 해온 ㈜한화의 발사체 기술이 누리호 곳곳에 깃들어 있습니다.


㈜한화는 액체로켓 누리호를 구성하는 핵심 부품인 파이로시동기, 1단/2단 역추진 모터, 2단 가속모터와 더불어 페어링 분리장치, 위성분리장치  단분리장치, 가속모터 점화기, 비행종단장치 등의 개발, 공급을 이어오고 있는데요. 이 중에도 모터 분야의 파이로시동기는 터보펌프의 시동이 가능할 정도로 충분한 에너지를 내면서 터빈 손상을 피하기 위한 제한 요건까지 충족해야 하는 까다로운 조건을 모두 만족해야 합니다. 또한 발사체의 무게를 줄이기 위해 수차례의 설계 변경을 거쳐 티타늄 소재의 파이로시동기를 개발했는데요. 이로 인해 최초에 13kg에 육박했던 무게를 10kg까지 줄이는 획기적인 중량 감소를 성공시켰습니다.


오늘의 누리호가 있기까지 ㈜한화는 대한민국 우주산업의 발전과 함께 성장해왔습니다. 그리고 오랜 기간 탄탄한 기술력과 노하우를 축적해온 ㈜한화는 로켓에 들어가는 고체연료 기술을 확보하고 있는 국내 유일의 기업으로 독보적인 입지를 구축하고 있는데요. 기술력과 더불어 ㈜한화의 지속적인 추진력과 폭넓은 전략적 리더십은 장기 프로젝트인 우주개발에서 빛을 발하며 앞으로의 행보에 기대감을 불러일으킵니다.




누리호의 심장을 뛰게 한 한화에어로스페이스


국내 유일 항공우주 엔진 기업인 한화에어로스페이스는 나로호 개발 착수 때부터 현재까지 대한민국이 우주 강국으로 나아가기 위한 발사체 개발에 핵심적인 역할을 해왔습니다. 나로호 상단 추진기관의 개발과 제작에 참여하며 우리나라 항공 우주 기술 발전에 한 획을 그어왔죠. 


이번에는 한화에어로스페이스만의 주력 기술을 살려 누리호 발사체의 심장인 엔진을 생산, 납품하며 또 한 번 세상을 놀라게 했습니다 




누리호에는 1단의 75톤 급 엔진 4기와 2단의 75톤 급 엔진 1기, 3단의 7톤 급 엔진 1기, 총 3개의 엔진이 탑재됩니다. 이는 차례로 추력을 발생시키며 총 300톤 급 추력의 3단 누리호가 1.5톤 급 실용위성을 지구 상공 600~800km 저궤도에 투입하도록 하는 핵심 기술입니다. 그중 1, 2단에 사용되는 75톤 급 중대형 엔진 기술은 현재 전 세계에서 러시아와 미국, 프랑스, 일본, 중국, 인도, 총 6개 나라만 보유하고 있는 기술인데요. 이번 누리호 발사가 성공적으로 이뤄진다면 대한민국이 세계 7번째 중대형 액체엔진 기술 보유국으로 등극하게 됩니다.


 



75톤 급 액체 엔진 개발은 나로호 개발 당시부터 선행 연구한 30톤 급 액체 엔진 기술을 바탕으로 추진되었습니다. 액체로켓엔진은 고체로켓엔진 대비 상대적으로 복잡한 시스템과 정교한 설계 기술이 요구되어 개발이 어렵고 비용이 많이 듭니다. 그럼에도 점화와 소화를 반복하여 유연하게 제어할 수 있으며 재사용이 가능하다는 강력한 장점이 있죠. 고체로켓엔진은 단순한 구조와 저렴한 비용, 연료를 보관한 채 오랫동안 대기가 가능하여 발사 준비에 유용하다는 장점이 있지만, 한번 점화하면 제어할 수 없다는 단점이 있습니다.


각각의 장단점이 뚜렷한 만큼 발사체 성질에 따른 선택적 활용이 필요한데요. 한화는 액체연료와 고체연료 로켓까지 두 가지 기술을 모두 갖춘 국내 유일의 기업인 만큼 각 연료의 특성을 살려 엔진 기술을 더욱 강화할 예정입니다. 또한 한화는 발사체뿐만 아니라 위성체, 지상체 그리고 위성 서비스까지 우주사업 수직계열화를 이루고 있기 때문에 이를 기반으로 누리호 후속 사업인 한국형발사체 고도화 프로젝트에도 적극 참여할 계획입니다.


 

 

 

 


한화는 지난 8월에 나사에서 직접 촬영한 우주에서 바라본 지구의 모습을 담은 [우주사업 비전 편]에 이어 새로운 브랜드 캠페인 디지털 광고 [한화 우주사업 대한민국 독자기술 편]을 선보였습니다. 이번 영상 또한 한화가 아니라면 담기 힘든 귀한 장면들로 눈을 뗄 수 없게끔 만드는데요. 영상 먼저 만나보시죠.


 

 



[한화 우주사업 대한민국 독자기술 편]에서는 정교한 용접과 복잡하지만 정갈하게 조립된 부품들의 모습을 볼 수 있습니다. 이는 실제 누리호에 장착된 한화에어로스페이스의 75톤 급 중대형 액체로켓 엔진의 디테일한 구성을 보여주죠.




한화는 일반적으로 자세히 살펴보기 힘든 엔진의 세부적인 모습을 초근접 촬영을 통해 소재의 질감까지 고스란히 전달합니다. 또한 엄청난 화력과 함께 구름 같은 증기를 뿜어내는 최종연소시험 모습이 담겨있는데요. 이는 앞으로 강력한 추력으로 높이 뻗어나갈 대한민국 우주산업을 상상하게 하며 깊은 감동을 안겨줍니다. 


항공우주 분야는 일반 기업이 쉽게 범접할 수 없는 고도의 산업이며 과학계에서도 최고의 정점으로 꼽힙니다. 아직 개척하지 못한 부분이 많은 만큼 매 순간이 도전의 연속인데요. 한화는 이를 넘지 못할 산이 아닌 더 높이 일어설 수 있는 디딤돌로 바라보며, 본격적으로 형성되고 있는 국내외 항공우주 기술 시장에서 파괴적인 혁신을 예고했습니다.


 



아무것도 없었던 대한민국 우주산업의 시작점에서 2021년 10월, 오롯이 독자기술로 개발한 최초의 한국형 발사체 누리호의 발사를 앞둔 지금까지 꾸준히 함께 해온 한화! 한화는 계속해서 대한민국의 항공우주 독자기술 확보를 통해 빠르게 변해가는 항공우주 시대의 흐름을 선도해나갈 것입니다. 앞으로 계속될 한화의 우주산업에 대한 도전과 누리호의 성공적인 발사까지 많은 관심과 응원 부탁드립니다. 그리고 누리호 발사 이후에는 독자기술 개발에 기여한 한화 엔지니어들의 이야기를 담은 [한화 우주사업 대한민국 엔지니어 편]이 온에어 될 예정이니 기대해 주세요!


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