‘D-2’ 발사 준비 누리호…비와 바람, 어느쪽이 변수?

[이데일리 강민구 기자] 국산 로켓 누리호가 지난해에 이어 다시 우주로 향한다. 누리호 3차 발사가 24일 오후 6시 24분 전남 고흥군 나로우주센터에서 진행될 예정이다.

기상청에 따르면 발사 당일 기상 조건(22일 오후 3시 기준)도 좋을 것으로 예측돼 기술적인 문제만 없다면 계획대로 발사될 수 있을 전망이다. 기상청 관계자는 “발사당일인 24일은 이동성 고기압의 영향권에서 상공 3km이상의 약한 구름대가 유입될 전망”이라며 “구름대가 두껍지 않아 발사에 큰 지장을 주진 않을 것으로 예상된다”고 했다.

그런데 최종 발사예정일은 누리호 발사관리위원회에서 발사 전날(23일)에 확정하고, 발사시각은 발사 당일에 결정할 예정이다. 우주까지 갈 수 있는 최첨단 로켓인데 왜 로켓 발사는 기상조건을 고려해야 할까.

나로우주센터 발사체조립동에서 누리호 1,2단과 3단 결합 작업이 진행되고 있다.(사진=한국항공우주연구원)

온도·압력·지상풍·낙뢰 등 조건 고려

누리호는 △온도(영하 10도~영상 35도) △압력(94.7~104kPa) △지상풍(평균 풍속: 초속 15m, 순간 최대 풍속: 21m) △고층풍 △낙뢰, 구름 등 기상 조건이 모두 양호해야 발사를 할 수 있다.

한국항공우주연구원과 항공우주 전문가에 따르면 누리호는 비보다 바람의 영향을 크게 받는다. 압력은 대기 밀도에 변화가 우려되기 때문이다. 비행시 탑재체에 전기적인 손상을 줄 수 있기 때문에 번개에 의한 방전 가능성이 없어야 한다. 가장 중요한 기상조건은 비보다는 바람이다.

로켓은 기체나 액체가 밖으로 새어나가지 못하도록 기밀돼 있다. 고정환 한국항공우주연구원 한국형발사체고도화사업단장은 누리호 사전 브리핑에서 “누리호는 일정 수준의 비는 견디도록 설계됐지만 바람은 세심하게 따져야 한다”며 “기상조건을 고려해 발사일과 발사시각을 확정하게 된다”고 설명한 바 있다.

로켓이 바람의 영향을 받는 것은 자전거를 탈때와도 비교할 수 있다. 페달을 밟고 나아가기 전에는 자전거가 비틀비틀거릴 수 있지만 속도가 붙게 되면 안정적으로 가는 원리다. 로켓도 마찬가지로 지상에서 천천히 올라가는데 바람이 약해야 방향이 틀어지지 않고 우주로 올라갈 수 있다.

권세진 KAIST 항공우주공학과 교수는 “로켓은 지상에서 천천히 올라가다 속도가 붙게 되는데 바람이 세게 불면 힘들 수 있다”며 “거센 바람은 로켓 추력의 방향과 크기를 조절할 수 있는 TVC 기능도 무력화할 수 있다는 점에서 발사전 기상조건을 고려해 발사를 해야 한다”고 했다.