항우연, 재사용 발사체 시연체 비행모델 1호기 조립 착수… 2028년 수직 이착륙 시험

[수완뉴스=김동주 기자] 한국항공우주연구원은 9월 29일 한화에어로스페이스 순천 조립장에서 재사용 기술 시연체 비행모델 1호기 조립에 착수했다고 밝혔다. 항우연은 총조립과 지상시험을 거쳐 2028년 전남 고흥 나로우주센터에서 저고도 수직 이착륙 비행시험을 하는 것을 목표로 하고 있다.

재사용 기술 시연체는 실제 재사용 발사체를 개발하기에 앞서 핵심기술을 검증하기 위한 시험용 비행체다. 소형 엔진으로 낮은 고도에서 수직 이착륙 시험을 하면서 기술을 확인하고 개발 경험을 쌓아, 본 발사체 개발 과정에서 생길 수 있는 위험을 줄이는 것이 목적이다.

우리나라는 지난해 차세대발사체를 재사용 발사체로 개발하는 방향으로 사업 변경을 확정했다. 시연체는 이에 따라 독자적인 재사용 기술을 미리 검증하는 역할을 맡는다. 항우연은 저고도 수직 이착륙 시연체로 확보한 기술과 경험을 바탕으로 차세대발사체 개발 과정의 기술적 위험을 줄일 계획이다. 이번에 조립에 들어간 비행모델 1호기는 실제 비행시험에 쓰일 기체다.

시연체는 높이 12.2m, 직경 1.5m, 무게 6.4톤 규모의 1단형 비행체다. 재사용 차세대발사체용으로 개발 중인 80톤급 엔진보다 작은 8톤급 다단연소사이클 터보펌프 엔진 1기를 달고, 추진제로는 액체산소와 케로신을 쓴다. 착륙 장치로는 산업용 유압 댐퍼를 장착한 고정식 착륙다리 4개를 갖췄다.

개발은 2023년부터 민간기업과 함께 진행하고 있다. 한화에어로스페이스가 시스템, 비츠로넥스텍이 엔진, 한양이엔지가 지상설비를 맡았다. 올해까지 엔진 개발모델의 연소시험과 구성품 제작을 마치고, 2027년까지 엔진 비행모델 2기의 연소시험과 시연체 1호기의 조립·기능시험을 끝낼 예정이다. 2028년에는 1호기의 지상연소시험을 거쳐 두 차례 비행시험으로 수직 이착륙 성능과 재사용에 필요한 기술을 검증한다. 비행시험은 엔진 연소시험과 기체 조립·기능시험, 지상연소시험을 차례로 통과한 뒤에 진행된다.

미국과 일본, 유럽 등도 재사용 발사체를 개발하기 전에 시연체를 활용해 관련 기술을 검증했다. 미국 스페이스X의 시연체 ‘그래스호퍼’는 최고 약 700m 높이까지 수직 이착륙을 했다. 일본은 올해 7월 길이 7.3m, 직경 1.8m의 소형 재사용 시연체 RV-X로 11m 높이 수직 이착륙 시험에 성공하며 재사용 발사체 개발 경쟁에 합류했다.

이상철 항우연 원장은 “재사용 기술 시연체는 재사용 발사체 개발에 필요한 기술을 사전에 검증하고 개발 경험을 축적하는 데 의미가 있다”며 “민간기업과 함께 엔진 검증과 시연체 개발, 비행시험을 단계적으로 추진해 재사용 발사체 개발에 필요한 기술적 기반을 마련하겠다”고 말했다.

김동주 기자 (tongjoo@swn.kr)