다시 날아오른다! 누리호 5차 발사 이야기

　이번 10월 7일 낮 12시 23분부터 1시 23분 사이, 누리호 5차 발사 일정이 확정되었다. 지난 2025년 야간 발사로 성공한 4차 발사에 이어 1년 만에 새로운 로켓이 발사대에 들어서는 것이다. 지난 4차 발사가 2년 6개월의 간격이 있었음을 감안하면 발사 일정도 타이트해지기 시작한 누리호. 발사 시간도 야간에서 낮으로 다시 돌아왔다. 이제 곧 우주를 향해 날아갈 새로운 누리호는 이전과 어떤 점이 달라졌으며 어떤 꿈을 품고 있는지 알아보도록 하자.

지난 4차 발사 당시 발사대에 선 누리호의 모습. (사진: 항공우주연구원)

주탑재위성만 5기?

　누리호는 기본적으로 먼 우주를 향해 탐사선을 발사하는 로켓이 아니다. 인공위성을 궤도에 올리는 것이 기본 목표인 기체이다. 그런 의미에서 그동안 1차 발사에서는 위성모사체, 2차 발사에서는 성능검증위성에 큐브 위성, 3차 발사에서는 차세대 소형위성 2호와 큐브위성이 들어가 있었다. 지난 4차 발사 역시 차세대중형위성 3호와 12기의 큐브위성이 탑재되어 있었다. 그런데 이번 5차 발사에서는 특이하게도 초소형군집위성이라는 이름의 위성 5기가 주탑재위성으로 선정되었다.

　이번 초소형군집위성의 이름은 정확하게는 ‘New-space Earth Observation SATellite constellation for National safety(NEONSAT)’이다. 국가 안보, 재난 대응을 위한 위성으로 하루에 3회 이상 우리나라와 주변 해역을 촬영하면서 비상 상황에 대비한다. 사실 이미 초소형군집위성 1호는 2024년에 뉴질랜드에서 로켓 랩의 발사체로 발사한 바가 있다. 이번에 누리호 5차 발사를 통해 날아가는 것은 2호부터 6호까지의 기체이다. 그렇다면 100kg 남짓 되는 이 위성은 어떤 방식으로 우리나라를 촬영하는 것일까.

　각 군집위성은 같은 궤도면으로 5기의 기체가 움직이도록 설계되어 있다. 각자 일정한 시간차를 두고 궤도를 돌면 같은 지역을 하루 3회 이상 지속적으로 촬영이 가능해진다. 이를 이용하여 같은 장소의 변화된 모습을 빠르게 포착하는 것이 가능해진다. 산불 같은 자연재해가 발생했을 때 초소형군집위성을 활용하면 빠르게 확산 위치와 범위를 확인할 수 있게 된다. 커다란 하나의 성능 좋은 위성보다 작은 위성 여러 개를 활용하여 이런 이점을 얻는 것은 우리나라만 있는 것은 아니다.

플래닛 랩스의 도브 위성이 촬영한 2014년 캘리포니아주 산불. (사진: 플래닛 랩스)

　미국의 기업 플래닛 랩스(Planet Labs)는 2014년에 28기의 도브(Dove)위성군을 발사하면서 초소형군집위성의 시작을 알렸다. 개당 4~5kg으로 매우 작은 위성이지만 3~5m의 해상도로 지상 촬영을 하는 것에 성공했다. 핀란드의 기업인 ICEYE는 현재까지 70개 이상의 위성을 발사했으며 핀란드, 독일, 네덜란드, 그리스 등 여러 나라에서 해당 위성의 정보를 활용하고 있다. 심지어 우크라이나-러시아 전쟁에서도 우크라이나 쪽에서 이 위성을 활용하였다. 이번 누리호 5차 발사로 우리나라 역시 이런 여러 나라처럼 시시각각 변화하는 한반도의 모습을 빠르게 담는 눈을 얻게 될 것이다.

점점 더 다가오는 민간 발사 시대

　이미 지난 누리호 4차 발사부터 거대한 변화가 하나 있었다. 항공우주연구원이 주관하던 누리호 발사에 한화에어로스페이스가 발사운용에 직접적으로 참여하게 된 것이다. 2025년 7월, 항공우주연구원과 한화에어로스페이스가 ‘누리호’의 기술이전 계약을 체결하면서 4차, 5차, 6차 발사를 통해 민간 기업의 기술력 축적을 목표로 삼았다. 물론 모든 기술이 통째로 민간기업에 넘어간 것은 아니지만 발사체를 만들고 발사하는 모든 과정을 함께하게 되었다는 점 자체가 중요했다.

지난 25년 7월에 있었던 항공우주연구원과 한화에어로스페이스의 기술 이전 계약 체결식 사진 (사진: 한화에어로스페이스)

　이미 작년에 있었던 4차 발사부터 이 과정이 진행되었지만 실제 관계자들은 당시 발사는 항공우주연구원 운영진의 업무를 참관하는 정도였다고 말하고 있었다. 그렇기 때문에 이번 5차 발사는 지난 경험을 토대로 하여 관제 시스템의 약 75%를 직접 컴퓨터로 운용할 계획이라고 전한다. 이번 5차 이후 6차, 7차를 거쳐 8차 발사부터는 민간 기업이 주도하여 유료 발사 서비스 체제를 구축하는 것이 현재의 목표이기 때문에 그 중간 과정으로서 이번 5차 발사를 지켜볼 필요가 있다.

　일단 정부는 계획처럼 민간 발사로 전환하여 우리나라도 스페이스X처럼 돈을 받고 위성을 발사해 주는 시스템을 구축하는 것을 꿈꾸고 있다. 이런 청사진을 그려내려면 기본적으로 발사체의 신뢰도를 높여야 하고 가격 같은 여러 방면에서 경쟁력을 갖춰야 한다. 이를 위해서 먼저 국가가 이끌고 이후에 산업 생태계를 구축하는 방식을 선택한 것이다. 그렇기 때문에 이번 5차 발사가 성공한다면 신뢰성 상승뿐 아니라 민간 기업으로 공을 넘기는 작업까지도 성공적으로 이뤄지고 있다는 좋은 신호가 될 수 있다.

여전히 쉽지 않은 길

　물론 모든 상황이 낙관적인 것은 아니다. 이번 5차 발사에서는 이전과 다르게 주 탑재체가 5기이기 때문에 새로운 위성 사출 방식을 택해야 한다. 각각의 위성이 같은 궤도를 돌아야 하기 때문에 정확하게 사출해야 한다. 이를 위해 위성 분리 시 발생하는 충격을 줄이기 위한 저충격 위성분리장치가 새로 투입되었다. 그리고 일정 간격을 두고 자세를 바꿔가면서 분리해야 위성 간의 충돌을 막을 수 있기 때문에 사출 난이도가 높아졌다. 5번째 발사임에도 여전히 새로운 도전을 진행하고 있는 것이다.

　민간 발사 역시 그리 좋은 상황은 아니다. 기본적으로 현재 전 세계 위성 운송 시장을 잡고 있는 기타 민간 기업들과 격차가 매우 심한 상황이다. 우리는 기껏해야 이제 5차 발사를 진행하고 있지만 스페이스X는 올해에만 벌써 100회 가까이 발사를 진행했다. 발사 빈도에서 이렇게 차이가 나는 데다 재사용 로켓 기술까지 포함하면 가격 경쟁력을 확보하기가 매우 어려운 상황이다.

　물론 이런 모든 문제점은 연구자들 역시 너무나 잘 알고 있다. 우리가 너무나 후발 주자인 만큼 그 간격을 금세 따라잡으리란 기대는 허황된 꿈일 것이다. 하지만 그렇다고 로켓 기술을 포기할 수는 없다. 단순하게 우리나라에서 발사하는 위성만 해도 다른 나라의 일정에 의해 밀리거나 취소되는 사태를 누리호 하나만으로 막아낼 수 있다. 지상이 아니라 우주가 다음 인류의 목적지가 된다면 그 운송 수단을 경제적인 이유만으로 포기하는 것은 이르다. 현재 우주항공청은 2032년 달 착륙선 발사를 위해 2조 2921억 원을 들여 메탄 기반 재사용 발사체의 개발을 진행할 예정이다. 이렇게 현재 한국의 우주 개발은 차근차근 계단을 밟아가고 있다. 그리고 10월 7일, 우리 바로 앞에 다음 계단이 다가왔다. 누리호 5차 발사. 이번에도 완벽한 성공으로 우리를 우주로 이끌어주길 바란다.

참고자료

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