누리호 4차 발사 27일 새벽… 민간 주도 첫 비행, KAIST 큐브위성 K-히어로 탑재

• 27일 0시 55분께 우주로 향할 예정
• 고도 600㎞서 차세대 위성 사출
• 목표 궤도에 안착하면 최종 성공

국산 발사체 누리호가 27일 새벽 0시55분 전남 고흥 나로우주센터에서 네 번째 발사에 나선다. 이번 발사는 한화에어로스페이스가 체계종합기업으로 참여한 첫 민간 주도 발사로, 정부 중심이던 국내 우주개발 체계가 민간 산업으로 전환되는 분기점이 될 것으로 기대된다.

누리호는 전날 무인특수이동차량에 실려 발사대 이동을 마쳤으며, 26일 최종 점검을 진행한다. 발사관리위원회는 연료·전원 계통 점검, 기상, 발사 윈도우, 우주물체 충돌 가능성 등을 검토해 최종 발사 시각을 확정한다. 시간 확정 후 4시간 전부터 케로신과 액체산소 주입 절차에 들어가며, 발사 10분 전 자동운용 프로그램이 가동된다.

누리호는 이륙 2분 5초 뒤 고도 63.4㎞에서 1단을 분리한다. 3분 54초 후 고도 201.9㎞에서 페어링이 분리되고, 4분 32초 후 고도 257.8㎞에서 2단이 분리된다. 이어 3단 엔진이 점화돼 고도 600.2㎞에 도달한 뒤 발사 13분 27초 후 위성 분리를 시작한다.

이번 임무에서는 주탑재체 차세대중형위성 3호와 함께 산학연이 개발한 12기의 큐브위성이 사출된다. 주탑재체 분리 후 20초 간격으로 큐브위성 12기가 2기씩 차례로 분리되며, KAIST 큐브위성 K-히어로는 네 번째 순서다. 위성을 모두 분리한 후 누리호는 회피 기동과 잔여 연료 배출을 실시하고 발사 21분 24초 만에 임무를 종료한다.

발사 성공 여부는 차세대중형위성 3호를 고도 600㎞ 기준 오차 ±35㎞, 궤도 경사각 97.7~97.9도 범위에 안착시키는지에 따라 판단한다. 이후 부탑재 큐브위성 12기의 궤도 투입 여부가 순차적으로 확인된다.

이번 발사에 탑재된 KAIST 큐브위성 K-히어로는 원자력및양자공학과 연구팀이 개발한 3U 기술검증용 기초위성으로, 가로·세로 10㎝, 높이 30㎝, 무게 3.9㎏ 규모다. 핵심 임무는 150와트급 초소형 전기추진 홀추력기의 실증이다. 홀추력기는 제논 기체를 전기로 플라즈마화해 분사하는 방식으로 위성을 천천히 밀어 올리는 전기추진 엔진이다. 연료 소모가 적고 장기 운용이 가능해 군집위성과 초저궤도 위성 시대의 필수 장비로 꼽힌다.

홀추력기는 대형 정지궤도 통신위성과 NASA·ESA 심우주 탐사선에서 이미 20~30년 전부터 사용돼 온 기술이지만, 소형 플랫폼에서의 실증은 국내 최초다. K-히어로 발사가 국내 초소형 전기추력기 상용화 경쟁력 확보를 위한 의미 있는 단계가 될 것으로 예상된다. 개발에는 KAIST 연구팀의 실험실 창업기업 코스모비도가 참여했다.

국내외 우주산업은 스페이스X 스타링크 등 군집위성 수요 확대로 빠르게 재편되고 있으며, 소형·경량·고효율 추진기술 확보가 경쟁의 핵심으로 부상하고 있다. 이번 누리호 발사와 K-히어로 실증은 독자 발사체 운용과 소형위성 기술 고도화를 기반으로 한국 우주산업의 본격적인 확장 가능성을 보여주는 사례로 평가된다.

김지윤 기자/ hello@sciencewave.kr