덮개 무게 위성의 3배… 2단로켓 추진력↓

나로호 발사 실패 위성덮개 한쪽 미분리 확인

나로호 발사가 사실상 실패했다. 원인은 페어링 분리에 있었다. 26일 교육과학기술부와 한국항공우주연구원은 “과학기술위성 2호가 정상궤도에 진입하지 못한 이유는 나로호 최상단 위성덮개인 ‘노즈 페어링(nose fairing)’ 한 쪽이 분리되지 않았기 때문”이라고 밝혔다. 2단에 장착된 카메라가 촬영한 영상에서도 페어링이 분리되지 않았음이 확인됐다.

역대 로켓 발사 실패 원인 중 분리실패(12.6%)는 추진시스템 문제(66.2%) 다음으로 빈번하게 발생하는 것으로 알려졌다. 전 세계적으로도 분리실패 사례는 많이 발견된다. 가장 최근 올 2월24일 발사된 미국의 ‘토러스XL’도 페어링 분리에 실패한 바 있다.

오후 5시3분36초(216초), 페어링이 한 쪽만 분리됐다. 나머지 한 쪽은 상단에 붙은 채로 위성분리 시점까지 비행했다.

오후 5시6분35초(395초), 2단 킥모터가 점화됐다. 킥모터는 59초 동안 정상적으로 연소됐다. 고도 역시 303㎞로 정상이었다.

하지만 2단은 위성보다 3배 이상 무거운 페어링(약 330㎏)을 떼내지 못해 한 쪽으로 기울어졌고, 2단 킥모터의 추진력이 약해져 속도도 떨어졌다. 자세 제어 불능이 된 2단은 우주 공간에서 떼굴떼굴 구르며 비행했다.

연소가 끝나자 고도 327㎞까지 올라와 있었다. 위성이 궤도에 정상적으로 진입하기 위해서는 궤도 방향과 일치하게 초속 8㎞의 속도로 힘차게 쏘아 올려져야 하지만 초속 6.2㎞로 속도가 떨어진 2단은 진입 경로를 찾지 못하고 궤도를 이탈해 더 높이 상승해버렸다.

오후 5시9분(540초), 고도 342㎞ 지점에서 과학기술위성 2호가 분리됐다. 이때 페어링도 함께 떨어져 나갔다. 오후 5시11분(660초), 최대고도 387㎞에 도착한 위성은 지상으로 낙하했다. 위성은 대기권에서 소멸된 것으로 추정되고 있다.

박정주 발사체체계사업단장은 “위성 2호는 2단과 분리될 때 달려 있던 페어링과 충돌해 파손됐을 가능성이 있다.”고 말했다. 이로써 과학기술위성 2호와의 교신은 영원히 불가능하게 됐다.

이제 논란은 페어링 분리가 제대로 되지 않은 문제의 책임이 누구한테 있느냐로 옮겨갔다.

김중현 교과부 제2차관은 “발사체 1단, 2단 킥모터 기능 모두 성공했다.

페어링 부분은 한·러 계약상 우리측이 담당한 부분이다.”라고 밝혀 러시아가 제작한 1단 발사체에 문제는 없었음이 드러났다.

하지만 곧 “러시아는 나로호 공동개발과정에서 총괄적인 기술지원을 맡고 있기 때문에 페어링 분리 실패에 대해 공동으로 원인분석을 하고 방안을 제시할 것”이라고 말해 문제의 책임소재를 파악하는 데는 시일이 더 걸릴 것으로 전망된다. 이로써 한·러 ‘계약상’ 성공 여부에 따라 결정될 나로호 3차 발사의 가능성도 여전히 미지수로 남게 됐다.

한편, 이날 호주 대사관으로부터 호주 다윈시 인근 지역에 나로호 2단 킥모터 노즐에 있던 탄소 내연재로 추정되는 미확인 물체가 떨어졌다는 소식이 전해졌다. 예상대로라면 태평양 해상에 떨어졌어야 했던 것으로 알려졌다. 교과부는 KAIST 인공위성연구센터 관계자를 통해 사태 파악에 나섰다.

고흥 이영준기자