정부가 내년부터 누리호(KSLV-Ⅱ)의 뒤를 이을 차세대 한국형 발사체를 본격적으로 개발한다.

누리호가 약 12년에 걸친 개발 끝에 최초의 국내 독자 기술 로켓으로 이름을 올렸다면, 차세대 발사체는 10년 뒤 최초의 한국형 달착륙선으로 역사에 남을 전망이다.

◇차세대 발사체, 향후 10년 간 3회 발사…누리호보다 추력 30% 강해

30일 과학기술정보통신부 등에 따르면, '차세대발사체 개발 사업'의 예비타당성 조사가 개발기간 10년(2023년~2032년), 총 사업비 2조132억원 규모로 통과됐다.

차세대 발사체의 개발 기간, 예산은 지난 6월 우주로 성공적으로 떠난 한국형 발사체 누리호와 크게 다르지 않다. 누리호는 지난 2010년 3월 본격적으로 개발 사업에 착수한 뒤 올해 6월 발사에 성공하며 총 12년여가 걸렸고, 전체 사업비도 1조9627억원 수준이었다.

하지만 차세대 발사체는 누리호보다 더 무거운 탑재체를 더 멀리 보내는 데 활용될 예정이다. 차세대 발사체의 목표는 향후 우리나라의 대형위성발사와 심우주 탐사다.

차세대 발사체는 10년 동안 총 3회 발사될 예정이다. 오는 2030년 달궤도 투입 성능검증위성을 발사해 발사체 성능을 확인하고, 2031년에는 달착륙선 예비모델을 발사해 우리나라 최초 달착륙 임무 달성을 돕는다. 이후 개발 기간의 마지막 해인 2032년에는 달착륙선 최종 모델을 발사한다.

차세대 발사체는 누리호보다 어떤 면이 더 업그레이드 될까.

차세대 발사체는 3단 발사체인 누리호와 달리 액체산소-케로신 기반 2단형 발사체로 개발된다. 1단 엔진은 100톤급 다단연소사이클 방식 액체엔진 5기가 클러스터링 되고, 재점화, 추력조절 등 재사용발사체 기반기술이 적용된다. 2단 엔진은 10톤급 다단연소사기클 방식 액체엔진 2기로 구성되고 다회점화, 추력조절 등의 기술이 적용된다.

누리호의 경우 1단 엔진에 75톤급 터보펌프방식 액체엔진 4기가 탑재됐고, 2단엔진에는 추력 75톤급 액체엔진 1기, 3단 엔진에는 추력 7톤급 가스발생기 사이클방식 액체엔진 1기가 탑재됐다.

전체 기단부의 추력을 비교해보면 차세대 발사체는 520톤급, 누리호는 382톤급이다. 그만큼 투입 성능에서도 차이를 보인다. 당장 누리호는 화성전이궤도(MTO)에 진입하는 것 자체가 불가능한 반면, 차세대 발사체는 화성전이궤도에 최대 1톤의 무게를 실어보낼 수 있다.

그외 목적을 비교해봐도 ▲지구저궤도(LEO) 기준 차세대 10톤·누리호 3.3톤 ▲태양동기궤도(SSO) 기준 차세대 7톤·누리호 2.2톤 ▲달전이궤도(LTO) 기준 차세대 1.8톤·누리호 0.1톤 수준이다. 차세대 발사체가 더 먼 곳까지, 더 무거운 탑재체를 실을 수 있는 것이다.

◇민간기업도 개발 全 단계 참여…'우주경제 비전'과 합도 기대

이같은 성능 강화를 위해 차세대 발사체는 한국항공우주연구원 주도로 개발된 누리호, 나로호(KSLV-Ⅰ)와 달리 사업 착수 시부터 체계종합기업을 선정해 공동 설계에 돌입한다.

이를 통해 기업이 설계·제작·조립·시험·발사 등 발사체 개발·운용의 전 단계에 참여하며 독자적인 발사체 개발 능력을 체계적으로 확보할 수 있게 될 전망이다.

현 정부가 '우주경제 비전'을 구체화하고 우주항공청을 신설하는 등 항공우주산업에 적극적인 모습을 보이고 있는 것도 기대할 만하다.

윤석열 대통령은 5년 내 달로 향할 독자발사체를 개발하는 것을 시작으로 2032년 달 착륙 및 자원 채굴, 2045년 화성 착륙이라는 미래 우주경제 로드맵을 선포했다. ▲달·화성 탐사 ▲우주기술 강국 도약 ▲우주산업 육성 ▲우주 인재양성 ▲우주안보 실현 ▲국제공조 주도 등 6대 정책도 추진하기로 했다.