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소형위성 전용 발사체 중심 공중발사 방식 활성화
작성 : 한국항공우주연구원 정호진 (연구원)
공중발사 방식의 경우, 발사체 운송기(모선)의 크기와 탑재역량 제한으로 인해 대부분
중형급 이상의 위성 발사에 한계를 갖고 있다. 따라서, 공중발사 방식을 채택한 발사체들
의 경우 일반적으로 소형위성 발사시장을 목표로 한다. 과거에는 Pegasus 외에 공중발사
방식이 흔하지는 않았다. 그러나 최근 소형위성의 발사수요가 급증하는 추세로 인해 소형
위성 전용 발사체 개발이 활성화되면서 자연스럽게 공중발사 방식을 채택한 소형위성 전
용 발사체 개발 역시 활성화되는 추세이다. 그리하여 Stratolaunch 외 4종(Launcher
One, Golauncher 1, ALTAIR)이 현재 개발 중이고, 대부분 1~2년 내에 실용화 및 상용
화를 앞두고 있다.
한편, 공중발사 방식이 과연 효율적이고 비용이 저렴한가에 대해서는 아래 표와 같이
의견이 분분하다. 과연 공중발사 방식의 단점이 장점을 상쇄하고도 남을 만큼 충분히 효
율적이고 비용이 절감되는지에 대해서는 향후 공중발사 방식이 활발하게 실제 운영되고
난 후에 파악이 가능할 것으로 예상된다.
공중발사 방식의 장점
공중발사 방식의 단점
- 날씨의 영향 제한적
- 자유로운 발사 방위각(Azimuth)
- 자유로운 발사 장소
- 지상 발사 시스템 최소화
- 대기고객, 날씨, 지상시스템 고장으로 인한 발
사지연 최소화
- 성층권의 낮은 대기 밀도로 인한 항력 감소
- 저고도의 높은 주위 압력으로 인한 과팽창에
서의 추력손실 감소
- 지상 발사시 성층권까지 올라가는 데 소요되
는 추진제 무게 감소 → 발사체 크기 감소
- 모선으로 인해 초기 속도(일반적으로 마하 0.8)
와 고도(약 12km)를 갖게 되어 1단 역할을 대
신하고 모선 수백회 이상 재활용 가능
- 상기 요인으로 인한 발사비용 및 발사보험 비
용 감소
- 발사체 수송기(Carrier Aircraft)의 크기에 발사
역량이 제한
- 탑재체에 영향을 줄 수 있는 횡력 발생 위험
상존
- 과팽창으로 인한 추력손실 감소가 탑재중량
중가에 줄 수 있는 긍정적인 영향이 상당히
제한적
- 공중발사시 소형 발사체에 탑재되는 날개로
무게 증가
- 모선과 분리 후 수평 속도를 수직 속도로 바
꿔야 하기 때문에 비효율 발생
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<자료 : Virgin Orbit의 Launcher One, Virgin Orbit(2017)>
○ 참고자료
- http://generationorbit.com/gofuture/
- https://static1.squarespace.com/static/5915eeab9de4bb10e36a9eac/t/598882d003596e
a150e8f3aa/1502118612306/service-guide.pdf
- https://en.wikipedia.org/wiki/Air_launch_to_orbit
- John Carter, “Air Launch ・ Low Cost Small Satellite Launch”, NASA Armstrong
Flight Research Center, 2016
- Norris, Guy (15 February 2015). "Design Space". Aviation Week and Space
Technology (Volume 177 Number 2)
- "Transcript - Elon Musk lecture at the Royal Aeronautical Society". Shit Elon
Says. Retrieved 11 March 2016.
- https://virginorbit.com/
