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[그림] 소유즈 로켓 발사 장면

소유즈  로켓의  위성  투입  실패에  대한 

최종  보고서

작성 : 한국항공우주연구원 이창배 (선임연구원)

2014년  8월  22일  Guiana  우주센터에서  발

사된  Soyuz  로켓(비행명:  VS09)은  갈릴레오 

위성항법시스템을  위한  위성을  궤도에  투입하

는데  실패하였다. 

이를  조사하기  위한  독립적인  위원회가  구성

되었고,  프랑스  파리  근처  Envy시에  위치한 

Arianespace의  본사에서  일련의  회의를  거친 

후  2014년  10월  7일,  최종적인  결론에  도달했

다고  발표하였다.  이  위원회는  유럽우주기구

(European  Space  Agency),  유럽집행위원회

(European  Commission)와  함께  Arianespace

에  의해서  2014년  8월  25일에  구성이  되었다.  의장은  전직  유럽우주기구  감찰관이었던 

Peter  Dubock  맡았다.  이  결론은  러시아  파트너에  의해서  제공된  자료를  바탕으로  나왔

으며,  러시아  우주기구  Roscosmos에  의해서  구성된  다른  위원회의  최종  결론과도  일치

하고  있다. 

위원회의  결론은  임무가  진행되는  첫  번째  부분은  예정대로  진행됨을  확인시켜  주었다. 

즉  3단형  소유즈  로켓은  문제가  없었다는  뜻이다.  또한  위원회는  갈릴레오  위성의  비정상 

기동에  의해서  문제가  발생할  수  있었다는  가능성을  일축하였다.  비정상상황은  NPO 

Lavochkin에  의해  설계/제작된  발사체  4단  즉  Fregat의  비행동안  발생하였다.  이는  4단

의  2번째  연소에  의한  궤도  비행이  시작할  즈음인  이륙  후  35분에  발생하였다. 

위성투입이  실패한  비정상  상황에  대한  시나리오가  다시  재구성되었고,  그  내용은 

아래와  같다.     

•  Freqat의  2차  연소  비행구간동안  주  엔진의  추력축이  어긋나  궤도오차가  발생하였다.

•  추력축의  오차는  그  단의  관성  기준  정보의  부재에서  비롯되었다.

•  추력비행구간  중  Fregat에  있는  2기의  자세제어  추력기가  고장이  났고,  이것이  관성

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항법시스템을  규정된  운용환경을  벗어나게  해  관성  기준  정보의  부재를  일으켰다. 

•  추력기의  고장은  연료인  Hydrazine  공급시스템에서  추력기로  연료가  공급되는  중 

일시적인  흐름에  문제가  발생하여  발생하였다.

•  연료의  공급의  문제점은  Hydrazine의  냉각이  원인이었다.           

•  Hydrazine의  냉각현상은  hydrazine  line과  차가운  Helium  공급라인이  너무  가까이 

있어서  발생하였다.  이  두  라인은  같은  구조물에  연결되어  있어  열교현상(thermal 

bridge)이  발생한  것이다.

•  설계문서상  모호한  점이  열교현상이  염려되는  두  개의  라인을  조립이  가능하게  만들

었다.    실제  이러한  문제점은  현재  NPO  Lavochkin에서  생산중이  다른  Fregat에서

도  확인할  수  있었다. 

•  설계상  모호성은  단  시스템  설계  기간  동안  수행한  열해석  과정에서  근접한  시스템

간의  열에너지  이동을  고려하지  않아서  발생하였다.   

결국  VS09  비행에서의  비정상상태의  근본원인은  시스템  열  해석과정에서의  오류 

즉  설계상의  문제이며,  시스템  조립과정에서의  작업자  실수는  아니었다.  이러한  이슈

와  연관된  모든  영역에서  깊이  있는  시스템  열  해석이  다시  수행되었다.  이러한  식별

되고,  완벽하게  확인된  설계  오류를  바탕으로,  위원회는  다음  비행을  위해  아래와  같

은  개선명령을  선택하였다.

•  시스템  열  해석의  재해석

•  관련된  설계  문서들의  수정

•  공급라인과  관련된  제작,  조립,  시험  그리고  검사  문서들에  대한  수정

이러한  정정  조치는  즉시  NPO  Lavochkin에  의해  이미  제작이  끝난  단에  대해서도 

적용되었다.  결론적으로  다음  임무를  위한  Guianan  우주센터에서의  Soyuz  로켓에  의한 

비행은  2014년  12월에  가능할  것이다.  이러한  정정조치  이  외에도,  NPO  Lavotchin은 

비행  속개를  위해  충분할  정도의  Fregat  설계의  강건성에  대한  유용한  정보를 

Arianesapce에  제공할  것이다.  Fregat은  이번  비정상  사건을  제외하면  45회  연속  성공적

인  비행을  통해  검증된  바  있다. 

※ 이 글은 아래의 링크 기사들을 참조하여 작성하였습니다.

http://www.space-travel.com/reports/Soyuz_Flight_VS09_Report_999.html