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 우주발사체 개발에 필수적인 우주센터 지상장비와 발사체 엔진시스템 간 인터페이스 관련 지상장비들에 대한 다양한 정보뿐만 아니라 엔진시스템 전체적인 조립 및 검증 절차와 관련한 정보까지 수집하여 분석함으로서 한국형발사체 차세대 발사체 및 엔진시스템개발에서 발생할 수 있는 문제점 및 수정사항을 사전에 파악하고 대비하는 것을 목적으로 한다.

2. 배경

최근 전 세계 우주산업은 다양한 민간기업(SpaceX, Blue Origin 등)들의 참여로 인하여 기존의 군사/안보영역에서 벗어나 새로운 고부가가치 산업으로 급부상하고 있어 우주산업의 경쟁력은 곧 그 나라의 국가경쟁력의 척도로 인식되고 있다. 인공위성의 운용을 통한 통신, 정보 교환 뿐만 아니라 소행성 및 화성 탐사 등은 더 이상 소수의 선진국들의 전유물에서 벗어나 많은 국가들이 추구하는 목표가 되고 있는데, 이 모든 우주기술의 근간에는 우주발사체 기술이 자리 잡고 있다.

우주발사체 기술은 2018년 기존과는 전혀 다른 새로운 패러다임이 지속적으로 변화일으키고 있다. 우선 미국의 민간우주발사체기업 SpaceX사는 Falcon 9 발사체를 지속적으로 발사 성공을 보여줌과 동시에, 발사된 1단을 지상과 해상에서 모두 성공적으로 회수하였으며, 회수한 Falcon 9 발사체를 이용하여 추가적으로 2회 발사 및 회수에도 성공함으로서 우주발사체 1단 재사용은 혁신적 기술이 아닌 필수적 기술임을 직접 증명하였다. 또한 Falcon 9 1단 모듈 3기를 활용하는 Falcon Heavy 발사체의 시험발사에도 성공함으로서 아폴로 프로젝트 이후 최대의 이륙 중량을 지구궤도에 투입하기 위한 준비를 모두 마쳤다. 더구나 화성까지 인류를 태우고 갈 Big Falcon Heavy 발사체와 해당 발사체의 메인 엔진인 메탄을 추진제로 사용하는 랩터 엔진 등에 대한 개발을 끊임없이 진행하고 있다. 아직까지 본격적인 발사를 시작하진 않았지만, 미국의 아마존 창업주 제프 베조스는 Blue Origin을 만들어 매년 1조의 사비를 투자하여 현재 New Shepard 발사 및 착륙에 지속적으로 성공함으로써 첫 번째 우주발사체인 New Glenn 발사체의 시험발사에 대한 기대를 더욱 높이고 있다. 특히 New Glenn 발사체의 1단 엔진인 BE-4의 경우 추진제로 메탄을 사용하고 있으며, 아직까지 개발이 완료된 상황이 아님에도 불구하고 타 발사체회사로부터 상당한 양의 수주까지 받아놓은 상황이다. 전통적인 우주선진국 러시아의 경우 2018년 러시아 극동 블라고바쉔스크의 바스또츠니 우주센터에서 Soyuz 발사체를 이용한 성공적인 발사를 진행하였다. 또한 시베리아 항공(S7)의 Sea Launch 인수를 통하여 현재 새로운 발사준비를 진행 중이다. 우크라이나의 경우 Zenit 발사체 재발사가 확정되어 발사체 본체 제작이 한창이며, 우크라이나 드네프르에 구축된 우수한 인적 시설적 인프라를 활용하는 민간 우주벤처기업 2곳이 미국과 영국을 기반으로 투자를 본격화하고 있다. 일본은 새롭게 개발하고 있는 우주발사체 H-III 1단 메인 엔진인 LE-9 엔진의 연소시험을 지속적으로 성공하고 있으며, 기존의 H-IIA/B 발사체도 지속적인 발사 성공을 보여주고 있다. 유럽은 소위 Space X 충격으로 인해 전통적인 발사체 시장의 우위를 상실하는 것에 대비해서 아리안 6를 새롭게 개발하고 있으며, Vega 발사체에 대해서 상단에 Mira 라는 메탄엔진을 개발하여 성능을 향상시킴고 다양한 미션을 가능하게 하는 계획을 세우고 있다. 또한 소형위성 시장의 수요를 감당하기 위해서 Vega light라는 발사체를 구성하고 있는데 이는 Vega 발사체의 2단과 새롭게 개발되는 Mira 상단을 조합하여 200 kg 이내의 위성을 저궤도에 발사하는 계획을 기획하고 실천하고 있다. 또한 전제계적으로 화두가 되고 있는 메탄엔진을 위해서 프로메테우스라는 100톤 급 엔진의 개발계획을 수립 및 진행하고 있다. 또한 재활용 발사체가 대세가 되고 있는 현시점에서 수직이륙후 수직착륙 방식과 수직이륙 후 비행기와 같은 수평착륙에 대한 연구도 활발히 진행 중이다.

3.  내용 및 범위

 우크라이나, 러시아, 일본, 미국 등 우주발사체 선진국의 발사 전 점검을 위하여 우주발사체와 발사대 지상장비 간 인터페이스, 엔진시스템 설계, 제작 및 점검절차  기술정보를 수집, 분석 및 활용하여국내 기술력 향상에 기여하고자

4.  결론

(첨부파일 참조)