항공우주연구원

KSR-I(Korean Sounding Rocket-I)는 우리나라 최초의 과학관측 로켓으로 1993년 과학 탑재물을 싣고 6월과 9월 두 차례 발사됐다. 이 로켓은 한반도 상공의 성층권 오존량의 고도 분포와 온도를 재고, 가속도 같은 로켓 자체의 성능도 측정했다. KSR-I은 길이 6.721m, 지름 0.42m, 이륙 중량 1.4톤의 1단형 무유도 고체추진 로켓으로 150kg의 탑재부 수용 능력을 갖고 있으며 최고 75km의 고도까지 도달할 수 있는 성능을 가졌다.

KSR-I은 한반도 상공의 오존층을 관측하기 위해 개발됐다. 200kg 미만의 탑재물을 싣고, 고도 35km~75km까지의 대기층을 탐사할 수 있는 고체 과학 관측로켓을 만드는 게 목표였던 것. 연구개발은 1990년 7월부터 1993년 10월까지 총 3년 4개월에 걸쳐 수행됐다. KSR-I 개발은 항공우주연구소를 중심으로 산·학·연이 협동하는 연구체계였고, 국내의 기존 제작·시험시설이 최대한 활용됐다. 

             (그림 1 KSR-I 발사 장면)

KSR-I은 1993년 6월 4일 서해안 시험장에서 비행을 시작했다. 우리가 개발하고 제작한 이동식 발사대에 놓여진 KSR-I은 최대고도 39.0km, 낙하거리 77km를 비행했다. 또 우리나라 상공의 오존층 측정과 가속도, 응력, 온도, 추진기관 내부압력 등 로켓 자체의 각종 성능 특성도 성공적으로 측정했다.

당시 KSR-I은 로켓 자체의 성능시험을 위해 탑재부에 성능 조정용 장비를 실었다. 측정된 각종 자료는 원격 송·수신 장비에 의해 수신됐고, 지상에서 추적한 레이더 자료, EOTS 자료, 고속카메라 자료 등과 함께 로켓에 대한 성능 분석이 이뤄졌다. KSR-I의 1차 비행 결과를 바탕으로 1993년 9월 1일에는 2차 발사가 수행되어 고도 49km, 낙하거리 101km를 비행하면서 오존 측정 및 로켓 성능 측정을 수행했다.

KSR-I은 온도, 압력, 응력, 가속도, 자이로 등의 센서와 센서출력을 PCM부호기의 입력레벨에 적합하도록 조절하는 신호조절증폭기, 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 바꾸고 원하는 포맷을 만들어 출력신호로 바꾸어주는 PCM부호기, PCM부호기 출력 신호를 마이크로웨이브 신호로 변조시키는 FM송신기, 안테나로 구성됐다.

탑재된 PCM부호기는 160Kbps의 데이터 전송율로 지상으로 데이터를 전송했고, FM송신기는 S-밴드 대역에서 5Watts이상의 출력을 낼 수 있도록 구성됐으며, 비행 로켓에 탑재 가능한 안테나를 개발하기 위해 로켓과 링크 여유분을 계산했다.

KSR-I의 개발 및 발사 성공으로 1단형 과학로켓의 개발이 완료됐으며, 이 과정에서 축적된 기술이 다음 단계의 로켓(KSR-Ⅱ) 개발로 이어졌다.