한국항공우주연구원

2015년 1월 10일, 스페이스X 사는 상업용 화물수송임무 수행을 위해 CRS-5 화물수송선을 팰컨9 우주발사체에 실어 발사하였다. 이 특수한 발사체는 발사 후 로켓이 온전하게 회수될 수 있는지, 발사체 재사용을 시험하기 위한 1단 로켓을 포함하고 있었다.

스페이스X 사는 NASA와 수송계약에 의거한 주된 임무인 국제우주정거장(ISS)으로의 화물수송임무는 성공적으로 수행하였다.

발사체가 상승하는 동안, 대서양 상공에서 상단과 분리된 후 연료가 거의 비어있던 1단 로켓은 이전의 다른 발사체들과 동일하게 지구를 향해 떨어지고 있었다.

그러나 이번 경우는, 1단 로켓에 비행제어장치, 추진제 등 추가 설비들을 장착하여, 이로 하여금 50m×90m크기(대략 축구경기장 크기)의 자동조정 부유식 해상플랫폼 위로 안착시키는 것을 추진했다.

분명히, 1단 로켓이 플랫폼에 가까워지는 최후 몇 초 까지 모든 것은 순조로이 이루어졌다.

발사체의 비행시퀀스는 예상대로 진행되었다. 상단과 분리 후 1단 로켓은 1단부에 장착된 유압 작동 핀(fin)을 펼쳐 추락 속도를 떨어뜨리면서 40미터 길이의 발사체 몸체를 수직으로 세워 해상플랫폼을 향해 하강하고 있었다.

발사체가 수직 하강하면서 해상플랫폼 혹은 지상착륙지점에 성공적으로 착륙하는 것은 매우 어렵고 위험하다. 착륙기어가 플랫폼에 닫기 전 하강속도는 거의 ‘0’에 가까워야 한다. 동시에 발사체는 정확하게 수직상태를 유지해야 한다. 방향이나 속도 중 어떠한 작은 오류가 발생할 시 실패로 직결되기 때문이다.

불행히도, 발사체 강하 및 착륙은 예상대로 이루어지지 않았고 1단 로켓은 플랫폼에 부딛쳐 폭발했다. 스페이스X 사의 CEO인 엘론 머스크는 트위터를 통해 “로켓을 해상플랫폼쪽으로 유도하는 데는 성공했지만, 착륙은 실패했다”고 말했다. 더불어 “성공에 가까웠으나 성공은 아니었다”고 얘기했다.

그는 착륙실패에 대해 4개의 하강 조정 핀(fin) 결함이 원인인 것으로 언급했다. 이 유압 작동 기기에 착륙 직전 문제가 있었던 것으로 보고 있다. 향후 이를 보완하여 재도전할 것이라고 시사했다.

우주발사체 전문가들은 발사체 재사용에 대해 발사비용을 줄일 수 있고 우주로 더 손쉽게 갈 수 있는 길을 열어준다는 측면에서는 대부분 동의한다. 여러 나라들의 기관과 회사들이 1단 로켓 재사용을 시도했지만, 여러 문제점 및 이유들로 인해 현재까지는 대부분 실패했다. 스페이스X 사는 도전이라는 것이 대단하다는 것을 다시금 보여줬다.

분명한 것은, 이번 시도와 실패를 통해 많은 기술적인 부분을 배울 수 있는 계기가 되었다고 본다. 비록 발사체 재사용이 기술적으로도 어렵고 앞으로도 많은 시행착오를 거쳐야 하지만, 향후 지속적으로 발사체 회수/착륙실패의 원인을 보완하고, 위에서 언급한 기술적인 부분들을 극복한다면 인류로 하여금 본격적인 우주시대를 여는 또 하나의 지름길 역할을 할 것으로 기대된다.

※ 이 글은 아래 링크의 기사를 참조하여 작성하였습니다.
http://www.spacedaily.com/reports/The_Perils_of_Launch_Vehicle_Reusability_999.html