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프로그래스 MS-04 임무실패 추정 원인

작성 : 한국항공우주연구원 김광해 (선임연구원)

지난 2016년 12월 1일 바이카누르 우주기지에서 발사된 우주화물선 프로그래스

MS-04를 탑재한 우주발사체 소유즈 U의 임무가 실패되었다.

소유즈 U는 1,2단으로 382.4초간 정상궤도로 상승하였으며 우주화물선 프로그래스

MS-04분리를 위한 추력 신호를 몇 분 동안 지상으로 수신을 받았다. 그러나 바로

신호가 끊어지고 Mission 실패로 이어졌다고 발표되었다.

※ 소유즈 U의 단구분은 2단(Core Stage)에 4개의 부스터를 1단으로 구분하고 있

고 3단은 2단위에 프로그래스 MS-04하단의 단으로 구분된다.

<소유즈 U Stage 구분 (자료 : www.roscosmos.ru)>

<소유즈 U Core Stage와 부스터 (자료 : www.roscosmos.ru)>

2017년 1월 11일 Roscosmos에서는 다음과 같이 사고의 추정 원인을 발표하였다.

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사고 경과는 발사체 3단과 우주화물선의 기계적인 분리시 비정상 상황이 발생하였

고 이 사고로 폭발로 이어진 발사체의 3단 및 MS-04 낙하 파편들은 트바 공화국의

크즐 도시에서 동쪽으로 100km (바이카누르 우주기지에서 2,250 km지점) 떨어진

산악지형으로 떨어졌다. 낙하된 발사체 3단과 화물운반선(MS-04)의 파편들은 주위

환경에 미치는 위험성에 대한 영향성은 없는 것으로 발표하였다.

<프로그래스 MS-04 최종 조립 (자료 : www.roscosmos.ru)>

사고조사 위원회에서 가장 신뢰성 있다고 판단되는 사고 원인으로는 이물질

(Particle)에 의해 RD-110엔진의 산화제 펌프가 손상되고 이로 인하여 산화제 탱크

가 파손/폭파된 것이 가장 유력한 것으로 판단하고 있다. 산화제 펌프의 손상은 외부

로 부터 이물질이 들어갔거나 엔진 생산 과정 중에 펌프 축과 mounting sleeve 혹은

과도한 진동을 초래할 수 있는 로터 구성품의 불균형에 의해 발생한 이물질에 의한

것이며 이러한 비정상인 하중이 산화제 탱크로 전달되었을 것이라는 추측이다.

이러한 이유로 추후에 계획된 국제우주정거장(ISS)에 화물과 우주인이 탑승하는 임

무에는 기존 탑재된 RD-110 엔진의 다른 Version을 장착하는 것으로 결정하였다.

아직 임무실패의 원인도 명확하게 밝혀지지 않았기 때문에 이러한 결정을 내린 것으

로 판단된다. RD-110엔진은 소유즈 U와 FG에 탑재되는 엔진으로 1960년대 초 개

발하여 현재까지 약 1,500개 이상 생산되었다. 이와 관련하여 Roscosmos에서는

RD-110의 시리얼 №734엔진을 №735엔진으로 교체할 것으로 발표하였다. №734엔

진은 현재 MS-06의 임무에 장착하는 것으로 계획되어있었다.

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이로 인하여 소유즈 MS-04의 발사가 지연될 것이나 국제우주정거장 임무에는 큰

영향이 없을 것으로 보고 있다.

<소유즈 U 3단에 장착된 RD-110엔진(자료 : www.roscosmos.ru)>

※ 이 글은 아래 링크의 기사를 참조하여 작성하였습니다.

http://www.roscosmos.ru/23117

http://en.wikipedia.org

http:://spaceflight101.com/progress-ms-04-lost-soyuz-launch-failure/

http:://spaceflight101.com/soyuz-rocket-engine-replacements-iss-dates-under-review/