나로호 2차 발사가 137.19초 만에 실패하면서 원인 규명에 관심이 쏠리고 있다. 나로호 발사는 2002년부터 총사업비 8000억원이 들어가고 이 가운데 2억달러(약 2500억원)를 러시아측에 건넨 거대 프로젝트다. 그러나 나로호가 2차 발사조차 허망한 '폭발'로 끝나면서 정확한 원인 규명과 책임 소재를 가려야 한다는 지적이 불거지고 있다.
1. 검은 연기·섬광 번쩍 1단 엔진 문제발생 추정
가장 큰 궁금증은 폭발 원인이다. 전문가들에 따르면 이번 발사 실패의 원인은 '1단 엔진 이상'이 거의 유력하다. 추락지점인 137.19초는 1단 엔진이 연소되며 발사체가 비행하는 구간이다. 사고 직전 관측된 검은 연기와 나로호가 사고 직전 보내온 섬광이 번쩍하는 영상 등도 1단 엔진에 이상이 생겼을 가능성을 뒷받침한다.
윤웅섭 연세대 교수는 "로켓 발사 실패 중 약 56%가 발사체를 밀어올리는 추진부분(1단 로켓) 이상(異常)으로 일어난다"고 말했다. 그렇다면 왜 1단 엔진 이상이 일어났을까? 전문가들은 두 가지를 꼽는다. 하나는 이른바 '공진(共振) 현상'이 일어났을 가능성이다.
이창진 건국대 교수는 "로켓 화염 배출구에서는 격렬한 화학반응이 일어나고, 다양한 주파수가 발생한다"며 "이 주파수에 로켓 연소실이 공진하면 폭발하는데, 로켓 발사 실패 유형 중 상당수를 차지한다"고 말했다. '공진 현상'을 막는 방법이 각 국가 로켓 개발 노하우의 요체라고 이 교수는 덧붙였다.
다른 하나는 터보 펌프 이상이다. 터보 펌프란 연료와 산화제를 연소실로 이동하도록 힘을 가하는 장치. 이창진 교수는 "터보 펌프로 이동하는 연료·산화제는 항상 속도와 양이 일정해야 한다"며 "연료·산화제의 양이나 속도가 일정하지 않아 폭발이 일어났을 가능성도 있다"고 말했다.
2. 너무 촉박했던 발사 러시아측 서둘렀나
또 하나 궁금증은 발사 일정이 너무 촉박하지 않았느냐는 것이다. 나로호는 지난 7일 전기(電氣)적 이상을 일으켜 기립(起立)이 5시간 넘게 지연됐다. 9일에는 소화설비 이상으로 발사가 아예 늦춰졌다.
그러나 한국·러시아 기술진은 밤샘 작업을 강행하며 발사 연기 하루 만에 나로호를 발사했다. 이에 따라 러시아 기술진이 발사를 강행한 것 아니냐는 추측이 나오고 있다. 150여명이나 와 있는 러시아 기술진이 체재비 부담이나 향수병을 참지 못해 가능한 한 발사를 주장했을 수 있다는 것. 실제로 한 러시아 기술자는 "나로호 때문에 스트레스를 받고 있다"며 부산에서 자살을 시도하기도 했다.
한 우주항공 전문가는 "러시아 기술진의 체재비는 계약 비용에 포함돼 있으며 별도 지불하지 않는다"고 말했다. 항우연측은 "이번 발사 실패 원인은 7일과 9일 발생한 이상과는 거리가 있어 보인다"며 "러시아와는 충분한 협의를 통해 발사 일정을 잡아왔다"고 말했다.
3. “계약 자체가 문제” 원인 규명 어려울수도
책임 소재도 반드시 밝혀야 할 문제다. 일단 1단 엔진을 만든 러시아 기술진이 책임을 피할 수 없다. 1단 엔진은 계약에 따라 한국 기술진이 관여할 수 없도록 돼 있다. 사용되는 부품·기술도 모두 러시아산(産)이다. 특히 러시아의 책임 여부는 3차 발사 여부와도 연관돼 있어, 꼭 양측이 책임 소재를 명확히 규명해야 한다.
이에 대해 일부 과학계에서는 나로호 개발 및 발사를 추진하는 과정에서 첫 단추부터 잘못 끼워졌다고 지적한다. 1999년 정부는 한국우주발사체 계획을 세우고 발사체의 자력 개발을 추진했다. 하지만 2001년 이후 독자 개발보다는 이미 검증된 선진국의 우주기술을 도입하자는 주장이 힘을 얻었고, 결국 외국과의 협력으로 방향이 전환됐다. 협력 상대는 러시아로 결정됐다. 한국이 원하는 효율 좋은 액체산소 엔진을 갖고 있었고, 다른 나라에서는 협력을 거부했기 때문이다. 결국 2004년 한국항공우주연구원과 러시아 흐루니체프사의 계약이 체결됐다. 하지만 이후 계약 내용이 뒤틀어지기 시작했다. 러시아가 우주기술 이전을 금지하는 우주기술보안협정(TSA)을 요구하며 기술이전이 아닌 완제품 판매로 계약 내용 변경을 요구한 것. 논란이 있었지만 결국 우리는 또 다른 기술 습득 기회를 찾는 대신 기존 계약을 변경하는 방안을 택했다. 한 우주항공 전문가는 "1단 엔진 기술 접근이 원천적으로 차단됐고, 이번 실패 원인을 알아내는데도 어려움을 겪게 됐다"고 말했다.
☞ 공진현상
어떤 물체가 특정한 주파수의 전파나 음파 등을 만나 진동하거나 심하면 부서지는 현상을 말한다. 가끔 외신에 등장하는 가수의 높은 노랫소리에 유리컵이 깨지는 현상이 대표적인 사례다.
다른 하나는 터보 펌프 이상이다. 터보 펌프란 연료와 산화제를 연소실로 이동하도록 힘을 가하는 장치. 이창진 교수는 "터보 펌프로 이동하는 연료·산화제는 항상 속도와 양이 일정해야 한다"며 "연료·산화제의 양이나 속도가 일정하지 않아 폭발이 일어났을 가능성도 있다"고 말했다.
2. 너무 촉박했던 발사 러시아측 서둘렀나
또 하나 궁금증은 발사 일정이 너무 촉박하지 않았느냐는 것이다. 나로호는 지난 7일 전기(電氣)적 이상을 일으켜 기립(起立)이 5시간 넘게 지연됐다. 9일에는 소화설비 이상으로 발사가 아예 늦춰졌다.
그러나 한국·러시아 기술진은 밤샘 작업을 강행하며 발사 연기 하루 만에 나로호를 발사했다. 이에 따라 러시아 기술진이 발사를 강행한 것 아니냐는 추측이 나오고 있다. 150여명이나 와 있는 러시아 기술진이 체재비 부담이나 향수병을 참지 못해 가능한 한 발사를 주장했을 수 있다는 것. 실제로 한 러시아 기술자는 "나로호 때문에 스트레스를 받고 있다"며 부산에서 자살을 시도하기도 했다.
한 우주항공 전문가는 "러시아 기술진의 체재비는 계약 비용에 포함돼 있으며 별도 지불하지 않는다"고 말했다. 항우연측은 "이번 발사 실패 원인은 7일과 9일 발생한 이상과는 거리가 있어 보인다"며 "러시아와는 충분한 협의를 통해 발사 일정을 잡아왔다"고 말했다.
3. “계약 자체가 문제” 원인 규명 어려울수도
책임 소재도 반드시 밝혀야 할 문제다. 일단 1단 엔진을 만든 러시아 기술진이 책임을 피할 수 없다. 1단 엔진은 계약에 따라 한국 기술진이 관여할 수 없도록 돼 있다. 사용되는 부품·기술도 모두 러시아산(産)이다. 특히 러시아의 책임 여부는 3차 발사 여부와도 연관돼 있어, 꼭 양측이 책임 소재를 명확히 규명해야 한다.
이에 대해 일부 과학계에서는 나로호 개발 및 발사를 추진하는 과정에서 첫 단추부터 잘못 끼워졌다고 지적한다. 1999년 정부는 한국우주발사체 계획을 세우고 발사체의 자력 개발을 추진했다. 하지만 2001년 이후 독자 개발보다는 이미 검증된 선진국의 우주기술을 도입하자는 주장이 힘을 얻었고, 결국 외국과의 협력으로 방향이 전환됐다. 협력 상대는 러시아로 결정됐다. 한국이 원하는 효율 좋은 액체산소 엔진을 갖고 있었고, 다른 나라에서는 협력을 거부했기 때문이다. 결국 2004년 한국항공우주연구원과 러시아 흐루니체프사의 계약이 체결됐다. 하지만 이후 계약 내용이 뒤틀어지기 시작했다. 러시아가 우주기술 이전을 금지하는 우주기술보안협정(TSA)을 요구하며 기술이전이 아닌 완제품 판매로 계약 내용 변경을 요구한 것. 논란이 있었지만 결국 우리는 또 다른 기술 습득 기회를 찾는 대신 기존 계약을 변경하는 방안을 택했다. 한 우주항공 전문가는 "1단 엔진 기술 접근이 원천적으로 차단됐고, 이번 실패 원인을 알아내는데도 어려움을 겪게 됐다"고 말했다.
☞ 공진현상
어떤 물체가 특정한 주파수의 전파나 음파 등을 만나 진동하거나 심하면 부서지는 현상을 말한다. 가끔 외신에 등장하는 가수의 높은 노랫소리에 유리컵이 깨지는 현상이 대표적인 사례다.
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