누리호 5차 발사, 이번엔 뭐가 다를까?
드디어 누리호가 다시 하늘을 향해 준비 중이에요. 오는 10월 7일 낮 12시 23분부터 오후 1시 23분 사이, 전남 고흥 나로우주센터에서 누리호 5차 발사가 진행될 예정인데요. 뉴스를 보다가 이번엔 뭔가 규모가 확실히 다르다는 느낌이 들더라고요.
이번 5차 발사는 역대 최다인 총 15기의 위성을 한꺼번에 우주로 올려 보내는 미션입니다. 주탑재위성 5기에 큐브위성 10기를 더한 구성인데요, 지난 4차 때 13기를 실었던 것보다도 늘어난 숫자예요. 근데 단순히 숫자만 늘어난 게 아니라 방식 자체가 달라졌다는 게 포인트입니다.
누리호 5차 발사 핵심 변경사항 한눈에 보기
| 주탑재위성 수 | 1기 | 5기 (초소형군집위성) |
| 총 탑재 위성 | 13기 | 15기 |
| 위성부 총중량 | 960kg | 1,071kg |
| 목표 궤도 | SSO 600km | SSO 570km |
| 분리장치 | 기존 분리장치 (약 2000G) | 저충격 분리장치 (약 1000G) |
| 발사관제 | 항우연 주도 | 한화에어로스페이스 콘솔 직접 운용 |
위 표를 보면 이번 5차 발사가 단순한 반복 발사가 아니라는 게 확 느껴지죠? 위성 무게도, 탑재 방식도, 심지어 관제 체계까지 달라졌거든요. 특히 위성부 중량이 960kg에서 1,071kg으로 늘어난 건 그만큼 더 많은 위성을 더 안전하게 싣기 위한 구조가 갖춰졌다는 뜻이에요.
네온샛이 뭐길래? 군집위성의 정체
이번 누리호 5차 발사의 핵심 주인공은 바로 '네온샛'이에요. 정식 명칭은 초소형군집위성인데요. KAIST 인공위성연구소와 쎄트렉아이가 함께 개발한 대당 100kg 미만의 소형 관측위성입니다.
솔직히 처음엔 "위성이 100kg도 안 된다고?" 싶었는데, 탑재된 카메라 성능이 꽤 되더라고요. 흑백 1m급, 컬러 4m급 해상도를 가진 전자광학카메라를 탑재하고 있어서 국가 안보, 산불·홍수 등 재난 재해 상황을 관측하는 데 실제로 쓰인다고 해요.
이번에 2~6호기 5기를 올리고, 내년 6차 발사에서 추가로 5기를 더 쏘아올리면 총 10기의 군집망이 완성됩니다. 그렇게 되면 한반도를 하루 3회 이상 촬영하고, 같은 지점을 24시간 안에 다시 찍을 수 있게 되는 거예요. 이게 진짜 실용 위성 운용의 시작이라고 할 수 있겠더라고요.
군집위성 네온샛 운용 계획
| 2024년 4월 | 1호(시재기) | 기술 검증용 시제품 발사 |
| 2026년 10월 (5차) | 2~6호 (5기) | 570km 궤도 투입 / 군집망 구축 시작 |
| 2027년 (6차 예정) | 추가 5기 | 2개 궤도면 총 10기 완성 |
| 군집망 완성 후 | 10기 운용 | 하루 3회 이상 한반도 촬영, 24시간 내 재촬영 |
위 표에서 보듯이 네온샛의 군집망 구축은 단계적으로 진행됩니다. 이번 누리호 5차 발사가 그 첫 번째 실질적인 도약인 셈이에요. 시재기 1기에서 양산기 5기로, 그리고 총 10기의 완전한 군집망으로 이어지는 로드맵이 착착 진행되고 있는 거죠.
저충격 분리장치, 왜 새로 만들었나
주탑재위성이 5기로 늘어나다 보니 위성 간 충돌 방지가 가장 중요한 과제가 됐어요. 발사체에서 위성 5개를 차례로 분리할 때, 먼저 나간 위성이랑 나중에 나오는 위성이 부딪히면 큰일이잖아요. 그래서 항우연이 새롭게 개발한 게 바로 '저충격 위성분리장치(LS PSD)'입니다.
기존 분리장치의 충격이 충격응답스펙트럼(SRS) 기준 약 2000G였다면, 새 장치는 그 절반인 약 1000G 수준이에요. 핵심은 클램프밴드를 풀어주는 개방장치 내부의 양방향 나사산 구조라고 하는데요. 화약으로 장치가 작동되면 나사산이 반대 방향으로 빠르게 회전하면서 클램프밴드를 풀어주는 방식이에요.
이 분리 시퀀스도 꼼꼼하게 설계돼 있어요. 이륙 약 13분 30초 뒤 네온샛 2호를 먼저 분리하고, 이후 35~40초 간격으로 3~6호를 순차 분리합니다. 주탑재위성 5기 분리가 끝나면 약 10초 간격으로 큐브위성을 2기씩 동시에 사출해요. 충돌 방지를 위해 길이 방향 200km, 폭 방향 50km의 타원체 회피 영역까지 확보했다고 하더라고요.
한화에어로스페이스, 드디어 관제 콘솔까지
이번 누리호 5차 발사에서 또 하나 주목할 변화는 민간 기업의 발사 관제 참여 범위가 넓어졌다는 점이에요. 체계종합기업인 한화에어로스페이스가 이번엔 발사 통제 콘솔을 직접 운용하는 단계까지 참여하게 됩니다.
4차 발사에서 누리호 제작 전 과정을 민간이 주관했던 것에서 한 걸음 더 나아간 거예요. 실제 관제 콘솔을 손에 쥔다는 건 발사 운용 전반에 대한 민간 자립도가 그만큼 높아졌다는 신호죠. 비행안전 기준도 이전보다 세분화됐다고 하니, 체계 전반이 한 단계 성숙해가고 있는 느낌이에요.
큐브위성 10기, 각자의 임무를 가지고 우주로
부탑재위성인 큐브위성 10기도 그냥 실어보내는 게 아니에요. 각각 고유한 임무를 가지고 있는데요. 특히 스페이스린텍의 'BEE-1012'는 온보드 AI를 탑재한 위성으로 우주 환경에서 제약 물질의 결정 상태를 판단·제어하는 실험을 한다고 해서 신기하더라고요.
큐브위성 10기 주요 임무 정리
| 국산소자부품 우주검증 플랫폼 2호 | 항우연 | 국산 부품 우주 내구성 검증 (SK하이닉스 DRAM 등) |
| 지비샛 | KAIST | 저궤도 우주환경 조사 |
| 퍼셋02 | 쿼터니언 | 제주도·남해 해양쓰레기 감시 |
| 율리시스 | 무인탐사연구소 | 미세먼지 동향 및 발생원인 분석 |
| BEE-1012 | 스페이스린텍 | 온보드 AI 탑재, 제약 물질 결정 상태 판단·제어 |
| 대전샛-1호 | 대전시 | 지방자치단체 위성 실증 |
| 시피샛 | 조선대·부산대 | 대학 공동 우주 임무 실증 |
| 슬레지 | 오앤비스페이스 | 우주 비즈니스 실증 |
| 에스디원샛 | 스페이스앤빈 | 소형 위성 기술 검증 |
| 잭-007 | 코스모웍스 | 민간 우주 기술 실증 |
위 표를 보면 큐브위성 10기가 정말 다양한 분야에 걸쳐 있다는 게 보이죠. 대학, 스타트업, 지방자치단체까지 참여하는 걸 보면 우주가 더 이상 일부 기관만의 영역이 아니구나 싶더라고요. 실제로 대전시가 직접 위성을 쏘아올리는 시대가 왔다는 게 꽤 놀라웠습니다.
발사 일정 및 준비 현황은?
현재 고흥 나로우주센터에서는 지난 6월 29일부터 시작된 누리호 5호기의 총조립이 마무리 단계에 접어들었어요. 탑재될 위성 15기 모두 나로우주센터에 입고 완료됐고, 지난 14일에는 위성들이 누리호 상단에 탑재됐습니다.
이달 말 총조립이 완료되면 10월 5일까지 최종 점검을 거치고, 이상이 없으면 10월 6일에 발사대로 이송됩니다. 발사 시각은 발사 당일인 10월 7일 발사관리위원회에서 최종 확정될 예정이에요. 발사체 스펙은 4차와 동일하게 길이 47.2m, 총중량 200톤이고요.
우주항공청장은 이번 누리호 5차 발사가 "국내 최초 군집위성 발사이자 우리나라 위성개발이 양산 및 군집 운용 체계로 도약하는 중요한 전환점"이라고 밝혔는데요. 사실 그 말이 과장이 아닌 것 같아요. 발사 하나하나가 진짜 한 단계씩 올라가고 있다는 게 느껴지거든요. 10월 7일, 맑은 하늘이길 기원해봅니다.