한국항공우주연구원

자막

세상에서 가장 뜨거운 로켓엔진의 불꽃!
불꽃을 만들어가는 사람들의 이야기
지금 날(리고) 쏘(고) 돌(리고)에서
시작합니다
오늘은 제가 굉장히 특별한 곳에 와있는데요
세상에서 가장 강력한 불꽃을 만드는 사람들이 모여있는
나로우주센터에 내려와 있습니다
오늘은 저희 한영민 팀장님을 만날건데요 안녕하세요
안녕하세요. 반갑습니다
제가 지금 복잡한 기계가 많은 특별한 곳에 와있습니다
저는 처음 와봤는데 이곳이 어떤 곳인가요?
이곳은 한국형발사체 들어가는 75톤급 엔진을
시험할 수 있는 시험 설비 중에 실제 엔진을 제어하고
시험설비를 제어하는 제어실입니다
복잡한 기계가 매우 많은데요
자리도 많은데 몇 분 정도가 여기서 시험을 하시나요?
연소시험 시험준비는 3~40명, 엔진제어는 20명
제가 처음 인사를 할 때 세상에서 가장 강력한 불꽃을
만드는 사람들이라고 했는데. 맞나요?
엔진 하게 하면 불꽃이 나오게 되니깐 맞는 얘기 같은데요
실제 엔진을 작동하기 위해서는
엔진 작동 단계 시동 - 점화 - 연소
실제 불꽃이 나오니깐 맞는 얘기예요
하지만 실제 엔진을 작동하기 위해서는
터보 펌프를 돌려준다거나 추진제를 공급하는
밸브를 열어준다거나 실제 최종적으로
연소실에 산화제가 들어가서 불꽃이 되는 건데요
실제 엔진에 불을 붙이는 사람들은 맞는 얘기 같지만
그 전에 과정들 굉장히 복잡한 과정들이 있습니다
눈에 보이는건 불꽃 하나지만
그 전에 과정들이 굉장히 많은 거네요
제가 지금 여기 오다 보니깐, 한 10년 전에는
7시간 걸려서 왔는데 3시간 30분으로 줄긴 했더라고요
그래도 굉장히 먼 거리잖아요
그런데 여기서 사시는건 아니시잖아요
생활이 어떻게 되는지
시험이 있으면, 엔진시험준비를 하고
일주일에 월요일에 대전에서 회의하고요
이번주에 시험을 어떻게 하겠다
화요일 아침에 출발합니다
시험 준비하고 수요일에 시험하고
목요일이나 금요일쯤에 올라가니깐
여기 계속 2박 3일, 3박 4일 또 길게 있으면
4박 5일 동안 지내고 있는 상황입니다
굉장히 고생하고 계시네요
이런거 여쭤봐도 될지 모르겠는데
오다 보니깐 풍경이 되게 멋있었거든요
이렇게 좋은 환경에서 지내니깐 좋은거 아닐까?
파란 바다도 보이고, 날씨 좋은 날에는 섬이 다 보이거든요
여기가 다도해 해상 국립공원이어서 자연환경이 좋아요
아무리 좋아도일주일만 지나면
엔진만 들어오고, 시험이 있으므로 풍경은 좋은데
다도해 푸른 바다도 눈에 들어오지 않는 극한 연소시험
시험에만 몰두하는
네 그렇습니다
들어오다 보니깐 큰 태극기가 있던데 출근하시면서
태극기 보시게 되잖아요. 느낌이 어떠신지 궁금해요
남다르죠. 여기 바닷가여서 바람이 항상 불기 때문에
태극기가 항상 펄럭이고 있거든요
초등학교 때 국기에 대한 경례할 때 안 생기던
애국심도 생기게 만드는 그건 또 있어요
시험하는 아침에 그 태극기를 보고 오는데
펄럭이는 태극기를 보고 오면서 오늘 시험 무사히
안전하게 끝내게 해달라고 빌어요
남들은 그냥 태국기로 보이지만 저 같은 경우는 아침에
특히 엔진시험이 있는 날은 아침에 오면서
오늘도 무사히 안전하게 시험이 끝나게 해주세요 하면서
태극기를 보면서 세 번 정도 빌어요
아무래도 팀장이시다 보니깐
직원분들 안전이 많이 걱정되실거 같아요
네 맞습니다. 특히 대전에서 센터 오는데
한 3시간 30분 ~ 4시간 30분 걸리는데
중간에 한 번 쉬기도 하지만
저희가 매주 오기 때문에 직원들 차량으로 출장을 오거든요
그래서 운전에 특히 조심하라고 당부하는데
아시겠지만, 고속도로가 혼자 조심한다고 되는게 아니라
상황에 따라 달라지기 때문에 안전운전 계속 당부하고
항상 졸리면 갓길에서 쉬고 가자고 얘기하고 있습니다
오는 길도 가는 길도 걱정하셔야 하고
엔진시험 위험하지 않나요?
맞습니다. 아까 세상에서 가장 강력한 불꽃이라고 하셨는데
가장 강력한 것 만큼 조금이라고 잘못되면 폭발하거나
불이 날 수 있는 가능성이 있죠
엔진 시험 할 때는 시험설비 주변에
아무도 없게 하고 시험을 하는데
실제 엔진시험 준비 과정에서 다칠 수도 있고 엔진시험 할 때
정말로 큰 폭발이 날 수 있는 상황인데 현재 센터에는
안전거리나 장치가 다 마련되어 있으므로 시험시에 혹시
엔진이 폭발한다 할지라도 사람 다칠 일은 없을 것 같습니다
혹시 아직 폭발한 적은 없나요?
폭발이라고 말하기 보다는 엔진에 손상
특히 75톤 엔진을 만들 때 연소 불안정이 발생했거든요
연소 불안정이 발생하게 되면 워낙 진동이 심하고
안에 있는 화염이 돌아다니는 화염이 열전달이 매우 커요
그래서 연소실이 파괴돼서 밖으로 불꽃이 나온적이 있습니다
하지만 시험설비에서 소방으로 불을 진화했습니다
연소불안정은 어떻게 발견하게 되었나요?
여기 제어계측동은 여기는 엔진을 시험할 수 있는 곳이고요
그리고 옆방에 엔진연소기, 엔진 구성하고 있는게
하나의 구성품이 아니라 여러개의 구성품이 있는데
거의 구성품으로 따지면 1,000개 이상 되는 구성품이 있어요
엔진 구성품만 1,000개
그중에 연소기라는게 있는데 실제 액체산소와
케로신이 타서 불꽃을 내는 연소기가 있는데
그 안에 산화제와 연료가 들어가서 연소가 되면서
실제 압력, 온도가 높아지면서 추력을 내는 부품인데
그게 연소 불안정을 발생할 수 있습니다
이 옆에 방이 연소기 시험설비인데 그곳에서 2014년 10월에
75톤급 액체엔진 연소기에 연소 불안정이 발생했습니다
처음 발견하셨을 때 기분이 어떠셨어요?
황당하죠
항상 걱정하던 일들이 우리에게도 벌어졌다고 생각했고
연소 불안정한 상태라는거 누구나 일어날 수 있는
과정이라고 봐야 하죠
50년대부터 지금까지 로켓 엔진을 개발하는데
가장 로켓엔진개발자들한테 심한 고통을 준 것은
연소 불안정입니다
가장 해결하기도 어렵고 알기도 어렵고
엔진 연소기를 망가트린다거나
시험설비도 고장 낼 수 있거든요
실제 많이 알려져 있는게 아폴로 프로그램에 쓴
F-1 엔진이 있는데 700톤 이상 되는 큰 엔진이거든요
거기에 연소 불안정이 발생했어요
그거 폭탄 수준인데요
그렇죠. 초기에는 그분들도 시험하는데
워낙 엔진도 크고 연소 불안정이 발생하면서
망가지고 터지고 그래서 제가 알고 있기로
연소기 형상만 50개 이상 개발
시험만 수백 회 이상 했고 기간만 2년에서 3년이상 걸렸어요
현재 연소불안정은 로켓엔진개발자들한테
엔진개발자에게 연소불안정은 극복하기 힘든 숙제
피하고 싶지만 피할 수 없는
네 맞습니다. 그때 발생했을 때 정말...
이 시험설비를 나로우주센터에 크게 짓기 전에
대전 본원에 30톤급 시험설비가 있었거든요
그거로 예비, 축소모델은 아니고 똑같은 크기의 모델로
축소 시험을 했어요
추력만 30톤급 내게 했을때는 전혀 문제가 없었거든요
이정도면 괜찮다. 큰 설비를 지어서
시험을 해도 괜찮을 거야라고 생각을 했었는데
2014년 10월에 연소 불안정이 발생했고
그거를 해결하기 위해서 부단히 많이 노력을 했습니다
처음에 하자마자 나타난거예요 아니면
처음에는 괜찮다가 갑자기 나타난거에요?
연소 불안정이 현재 압력이 낮은데는 괜찮았는데
첫시험하고 압력을 높일때 추력을 75톤까지
올릴려고 하는 과정에서 연소불안정이 발생을 했고
그 다음에 연소불안정이, 천이과정이라고 하거든요
천이 과정에서 생겼다가 없어지기도 하는데
현재 75톤급 연소기 같은 경우는 처음 한 50톤 정도 가다가
생겼다가 75톤에서 생기는 연소 불안정하였기 때문에
연소 불안정이 생긴다는걸 확신하게 되었고
그 뒤로 개선하기 위해서 많이 노력했죠
어느 부분을 고치니깐 해결이 되었나요? 비밀인가요?
비밀은 아닌데, 처음 겪은 연소 불안정이
약한 연소 불안정과 강한 연소 불안정이 있는데
사실 강한 연소 불안정이 생기게 되면
연소기가 1,2초만에 폭발하게 되는데
저희가 겪은 연소 불안정은 약한 정도였습니다
흔들리는 정도?
흔들리는 정도는 아니고요
약한 연소 불안정이라고 해도 진동도 심하고
3~4초 지나게 되면 연소기 벽이 망가진다거나
측정하려고 센서들이 있거든요
센서들이 망가질 정도로 강한데
우리는 약한 연소 불안정이라고 불렀죠
연소불안정한 상태라는게 국내에서 처음 겪은게 아니고
2000년도 과학로켓3라는 거 아세요?
KSR-3를 2002년 발사에 성공했는데
최초 가압식 로켓이었는데 그때부터 발생했었습니다
그때는 처음 시험할 때 연소 불안정이 발생했는데
거의 0.8~1초만에 연소기 위에 헤드면이라고 있는데
그게 거의 망가졌어요. 0.1초만 겪어도
그때 해결했던 방법이 뭐냐면
연소기안에 저희가 베플이라고 격막을 넣어요
연소 불안정이라는건 연소기 내부에서
화염이 돌아다니는 건데 이걸 못 돌아다니게 배플로
막은거죠. 그걸로 해결했죠
그래서 75톤에도 처음부터 그거를 적용했어요
했는데 지금 저희가 최종적으로 잡은거는
처음에는 6개만 가지고 충분히 잡을 수 있다고 생각했는데
이게 운동장이 너무 컸나 봐요 화염이 잘 놀아서
저희가 6개 더 추가해서 12개의 격막 배플을 넣어서
연소 불안정을 잡았습니다
과거 했던 로켓 개발 경험이 도움이 된거네요
그렇죠. 어떻게 보면 로켓이라는게 그냥 1~2년 만에
로켓은 오랜 경험에 의해 만들어진 산물
현재까지 만든 엔진 개수는?
개수 하고 횟수 말하는 압박이 오는데
지금까지 3개를 만들어서 30회 시험을 했고요
숫자적으로 보면 190회 정도 남았고
실제는 개발용이 17개고 개발뿐만 아니라
실제 엔진을 만들어서 체계에 납품한다고 하는데
납품, 시험도 해야 하고 발사도 해야 되잖아요
지금 전체 엔진 75톤 같은 경우
44개 정도 만들어서 시험을 해야 합니다
앞으로 남은 시험을 하시려면 마음이 바쁘시겠어요
바쁘기도 하고요 하지만 전체적인 일정에 맞혀서
시험을 하기 위해 노력을 하고 있고
실제 엔진시험은 바쁘기는 하지만
안전하게 성능이 잘 나오게 시험을 해야 하는거죠
아까 잠깐 태극기에 빈다고 하셨는데
시험 하실 때 의식 같은게 따로 있나요?
전체적으로 팀에는 시험 당일 아침 8시반에 모여서
시험미팅을 하거든요
제가 맨 마지막에 팀원들이나 시험 참여하시는 분들한테
오늘 시험이 있는데 안전하게 무사하게 시험합시다
무조건 시험 전날 오후 10시 이후 퇴근
마음이 불안하셔서?
그런것도 있고 시험절차서라는게 있는데
그걸 최종적으로 만들어 놓는데 그거를 보면서
내일 시험을 어떻게 해야 한다
그리고 시험을 하는데 조건들이 잡혀 있거든요
처음에 할 때 불을 붙인다고 했잖아요
불 때는 순서 정하는게 중요합니다
지난번 시험에서는 어떤 조건이 나왔기 때문에
조건을 바꿔야 한다 이런 검토들을 많이 해야 해요
그래서 시험 전날 10시 이전에 퇴근하면 저는 안된다
수도승처럼 누가 전화해도 안 만나고
시험실에 있고 당일은 아침에 회의 끝나고
말씀하신 것처럼... 아 그것도 있다
출근할 때 태극기도 빌지만 출근하면서
엘레베이터로 3층까지 올라와요
'무사하게. 안전하게' 세 번 외치기
그리고 실제 시험할 때 8시 반부터 시험하면
요즘은 하루에 두 번정도 시험할 수 있는데
12시 10분쯤에 시험을 하는데
커피믹스를 꼭 세 번 먹어야 한다
3회 이상, 4는 피하고요. 그런 징크스가 있는거 같습니다
직원들도 대전과 여기를 왔다 갔다 하려면 힘들기도 하고
가정의 대소사에 참여하기도 어려울 것 같은데
팀장님께서도 가족 대소사에 참여 못 했거나
이런 경험이 있으신가요?
제가 어머님이 일찍 돌아가셨는데. 어머님 제삿날이었는데
그날이 주말이 아니고 시험날이어서 참석 못한게 있고
아버지 생신도 주말에 뵙기는 하지만
못 찾아뵙는 일이 있습니다
거의 개인생활을 포기하고 엔진에 매진하고 계시네요
개인생활을 완전히 포기한 건 아니고요
저는 로켓 개발이 좋아서하고 있는데 사실
집사람이나 아이들이 조금 서운해 하는 경우 많고
부모님도 제사나 자주 못 찾아봬서 아쉬워하지만
이해해 주시는 것 같습니다
직원들한테 미안하실 수 있잖아요
아주 미안한 것도 많고 저희가 하는 일이
한 두 사람이 아니고 한두 팀이 하는게 아니거든요
아까 말씀드린 것처럼 시험 하는데
3~40명이 와서 시험 준비도 해야 하고
항우연 내 팀만 하더라도
5개 팀이 같이 하고 외부에 업체 계신 분들도 많아서
시험날짜를 정하게 되면 그걸 바꾸기가 굉장히 힘들어요
팀원들 개인사에 의해서 바꿀 수 있는 일이
아니다 보니깐 팀원들이 많이 희생을 하는 상황이고요
특히 이제 젊은 친구 부부들 사실은 애를 하는데
어제도 팀원이 일하다가 아침에 바로 올라갔거든요
지금 둘째 아이가 진통이 온다고 바로 올라갔어요
팀장님 죄송합니다. 팀장님 얼굴도 못 보고 올라간다
그렇게 직원들 본인들 희생이 굉장히 많은 거 같습니다
물론 이제 진짜 시험을
오늘은 연소 시험 없는 날이라 괜찮은데
연소시험 있는 날은 아마 그 친구 아내가 진통이 오고
부인의 출산도 함께하기 힘든 상황
그만큼 팀원들이 고생이 많고 저는 개인적으로
감사하고 자랑스럽게 생각하고 있습니다
대전에서는 가능하면 집에 가서 가족과 같이 지내려고 하는데
사실 대전에 있는 시간이 주말이나 많지 않아서
여기서 3박 4일 4박 5일 하다 보면 가고 싶어도
갈 수가 없는 일이기 때문에 사실 그런 경우가 많습니다
표정이 없어요
다들 자기 분야가 있잖아요
각자 분야에서 조그만 실수가 있어도 오늘 시험이
안될 수 있다거나 시험시설이 잘못될 수 있거든요
나의 조그만 실수가 이 시험 자체가 안될 수도 있고
다른사람을 다치게 할 수도 있어서
상당히 긴장도 많이 하고요
항상 체크리스트 가지고 다니면서 체크도 많이 하는
그런 긴장감이 스스로 생기는 것 같아요
물론 처음 시험에 참여하는 친구들한테
많이 주의도 주고 하는데 그 친구들도 한 달마나 지나면
이 분위기를 파악해요 그래서 농담도 못 하고
시험이 끝나기 전까지는 긴장하고 있다고 보시면 됩니다
고된 시험조차 잊게 만드는 시험 성공의 순간
조금 더 길게 145초 시험 성공하게 되면
그 기쁨은 이루 말할 수가 없습니다
격려 차원에서 회식도 하시고 하시나요
가끔 하는데... 보통의 경우는 시험 끝나면
연소시험 후에도 계속되는 작업
데이터 분석, 영상 분석을 해야 해서
엔진 후처리도 해야 합니다
엔진 점검인데 실제로 엔진 시험이 끝나고 나면
3~4시간 지나고 나면 충분히 케로신이나 이런 부분들을
유독가스나 이런 부분을 제거하고요 실제
엔진 상태가 되는지. 특히 연소기 안쪽에 분사기가 있거든요
배플 분사가 있는데 액체산소하고 케로신이 만나서
엔진의 뜨거운 불꽃 3,300℃
내부 압력이 60기압이 되고, 아마 여러분들은
지금 현재 느끼는게 1기압인데 그거에 60배 정도
그런 환경이 굉장히 고압 고온 환경 초고온 환경에
노출되어 있어서 잘못하면 그게 녹을 수도 있고요
그다음에 다른 게 있을 수도 있어서
그게 잘못되었는지 봐야 합니다
물론 실제 엔진에서 데이터를 많이 얻어오거든요
압력이나 온도 데이터를 얻어와서 여기 보시면
앞에서 먼저 분석을 해요 문제 없는지
하지만 실제로 안에 워낙 극한환경에 노출된
연소실이다 보니깐 실제 문제가 없는지를 눈으로 확인하고
사진 찍고 엔드 스코프라고 하는데
워낙 멀어서 안 보이는 부분도 있잖아요
그래서 엔진에 문제가 없는지를 점검하기도 합니다
사실 시험은 몇 초면 끝나잖아요. 길어도 145초고
준비하고 분석하는게 대부분이라고 봐야겠네요
그렇죠. 요즘은 조금 엔진하고 시험설비가 안정화 되어서
정상적으로 성능을 발휘해서 2~3일, 3~4일 걸리지만
시험 초기에는 일주일도 부족했어요
일주일에 시험 한번도 못하고 2주에 한번, 3주에 한번씩
왜냐하면, 계속 점검도 해야 하고 문제가 있으면
그거를 분석하는데 일주일 이상 걸리고 분석한 데이터를
사람들과 모여서 회의도 해야 하잖아요
저희가 설계할 때나 기존에 알고 있는 지식으로
해결할 수 있지만 나는 이런 이유로 손상이
왔을 것 같다 하지만 다른 사람이 다르게생각할 수 있잖아요
그래서 서로 분석 끝나고 모여서 협의하고 토의하고
그래 이번에 손상은 어떤 원인에 의해서 손상이 왔을거다
조치를 이렇게 취하고 가자 라는게 나오고요
실제로 초기에는 한 달에 한번 시험을 했어고요
그 다음에 분석만 2~3주 이상 걸리고
저도 그래서 처음에 소식을 들을 때 띄엄띄엄했었는데
요즘에는 자주 소식이 있다고 해서 신기했는데
그럼 앞으로는 점점 짧아질 수도 있겠네요
부담 백배
아까 말한 것처럼 180회 이상 시험이 남아있는데요
현재는 뭘 하냐면 2017년 초부터는 일주일에 두 번씩
오전 12시에 한번 오후 5시에 한번 하는데 까지 올라왔어요
앞으로는 시험을 하게 되면 하루에 두 번, 일주일에
두 번정도 시험을 계속할 예정이고요 어느정도 안정이 되면
저희는 시험 포인트라고 하는데 엔진의 작동점인데
엔진이 하나만 작동하은게 아니고 1번, 2번, 3번, 4번, 5번
넓은 범위의 작동을 하거든요
자동차 엔진이 원래 시속 100km 가는게 아니라
50km 가듯이 엔진도 추력이 75톤만 나오는게 아니라
한 65톤 그다음에 80톤도 나와야 하거든요
혼합비도 변화해야 하는 상황이라 작동범위가 넓어요
그래서 저희가 한번 엔진에 불을 붙인 다음에
처음 20초는 1번 작동범위에서 시험하고 쭉 옮겨서
2번에서 20초 3번에서 20초 4번에서 40초 이렇게 해서
한 시험에서 두 개나 세 개 작동범위를 시험하는
한 번의 시험으로 2~3개의 작동범위를 시험
한번 시험으로 세 번 내지 네 번 시험하는 효과를 낼 수 있죠
그만큼 엔진도 시험설비도 안정이 됐다고 봐야겠네요
조금 더 올해는 안될 것 같고 내년쯤에는
멀티 포인트 시험도 가능할 것으로 보고 있습니다
점점 더 완성되는 엔진이 되겠네요
이제 로켓 엔진 연소시험을 할 때 145초까지
태운다는 말씀 하셨는데 거기 연료가 많이 들어가잖아요
산화제도 많이 들어가고 한번 시험할 때 비용이
얼마 드는지 환산이 가능할까요?
저도 정확하게는 안 해봤는데 현재 자세하게 말씀드리면
75톤 엔진 같은 경우는 초당 산화제 연료 합쳐서
255kg 정도가 들어가거든요 그리고 그게 이제 밀도로
환산해서 하다 보면 250리터가 들어가요 250리터 라는게
여러분은 잘 모를수도 있는데 드럼통 혹시 아세요?
드럼통이 200리터입니다
드럼통 하나랑 4분의 1이 초당 들어가는 거에요
145초 연소시험 한번에 180개의 드럼통을 사용
그러니깐 145초 동안 180개를 연소시키는 거거든요
그만큼 양이 많은 거거든요 가격으로 따지면
액체산소가 1리터에 140원 정도 하고요
케로신이 1리터에 천 원 정도 하거든요
실제 그만큼 쓰는 양의 가격만 이천만 원 정도 되고요
실제 순수하게 들어가는 액체산소 케로신이고요
시험설비하는데 질소도 공급하고 헬륨도 넣거든요
충전제가 되게 많고요 또 하나 저기 들어가는 밸브들도
작동해야 해서 공기도 공급해요
현재 시험 비용만 삼천만원 정도 들어가고요
전기도 쓰잖아요 밸브도 있어요
저희가 밸브를 수십 번 작동하면 교환도 해야 하잖아요
그렇게 시험비용을 합치면 1회 시험 하는데
엔진 연소시험 1회에 들어가는 비용은 5~6천만원
로켓 개발에 예산이 많이 들어갈 수밖에 없네요
그만큼에 예산도 많이 필요하고 실제 한번 시험할 때
이 비용이 이만큼 들어가는데 시험 준비를 철저하게 해서
시험 돈을 아껴야 한다. 어떤 조그만 실수 때문에
시험도 망치고 엔진도 망칠 수 있어서 그거에 대한
조바심도 걱정들이 많으면서 시험을 하고 있습니다
엔진 개발을 시작하게 된 계기는?
우선은 제가 학위를 연소추진을 했거든요
연소는 불 땐다고 하는 거고 추진은 밀어내는 거잖아요
대학원 박사과정을 제가 연소 추진을 하였고
그 다음에 94년부터 연구원에 들어와서
항공기 관련된 엔진을 했었고요. 2000년부터는
로켓 엔진을 하다 보니깐 지금까지 쭉 로켓엔진을
정확하게는 로켓엔진과학자가 과학자보다는
공학자라고 하는데 엔진을 설계 제작 시험하게 되었고요
어떻게 보면 제 운명인거 같아요. 사랑도 하지만
로켓 엔진은 나의 운명
엔진 개발 평생의 목표는?
엔진 개발 목표는 개발하는 엔진을 갖고
현재는 한국형발사체에 저궤도에 쏘는 위성을 발사하지만
제가 개발한 엔진을 가지고 제가 달에 가겠다는게 아니고
로봇을 만들어 달에 보내는
한국형발사체 이후에 달 탐사를 계획하고 있는데
내가 만든 엔진으로 로봇을 달에 보낼 수 있다면...
그리고 욕심이 된다면 화성까지 로켓을 보낼 수 있는
제가 만든 엔진으로 화성까지 보낼 수 있는
로켓을 만드는 게 제 꿈입니다
꿈이 이뤄진다면 정말 너무 좋겠네요
박사님 꿈이 곧 우리나라 엔진의 꿈이 아닐까 싶습니다
하나 더 궁금한게 연소시험 장비 설계 방법을
해외에서 알려주는건 아닐 거잖아요
연소시험설비 무에서 유를 창조한 방법은?
세상에 기계공학에서는 무에서 유는 없는 거 같고요
실제 알고 있는게 어떻게 보면 국내 시험설비가 없으니깐
알지 못하는 상황이었는데 결국은
저희가 해외 논문이나 러시아나 유럽 미국 시험설비를
견학하는 경우가 있었거든요. 보여주는거죠
해외논문이나 견학 경험을 통해
시험설비설계를 시작을 하고
어떻게 보면 대전에 있는 본원에 작은 시험설비가 있었어요
그걸 참도해서 대형, 75톤 엔진을 시험할 수 있는
시험설비를 시작하게 되었죠
연소시험도 시험이지만
시험설비 만드는거 자체가 어려우셨을것 같아요
네, 처음에는 아까 말씀하신 것처럼 대형설비고
비용이 많이 들어가거든요 한번 잘못 설계해 놓으면
이걸 버리고 다시 만들게 되면 돈도 많이 들고
엔진이 위험하잖아요
설비를 잘못 만들면 잘 만든 엔진을 시험 못할 수도 있거든요
그런 부담 때문에 설비를 처음 설계할 때 아주 힘들었는데
의외로 시험설비 설계할 때 기존에 있던 자료들하고
우리 연구원들이 협의도 많이 해서 만들었고요
실제 지금 75톤 엔진이 한국형발사체에 들어가게 되면
4개 1단을 구성하지만, 실제 75톤 2단은
고공에서 작동하거든요. 고공 50km~250km까지
실제 공기가 하나도 없어요. 저희는 고공이라고 하는데
그런 고공에서 엔진이 잘 작동하는지 확인해야 하잖아요
그걸 시험설비에서 해야 하거든요
그걸 설계하는게 가장 어려웠습니다
어떻게 하면 지상에서 고공환경을 만들 수 있나요?
처음에 저희가 설계할 때 엔진 주위에 공기를 다 빼내는 거예요
그게 진공챔버와 초음속 디퓨저를 이용한다는 건데 실제로
그런 초음속 디퓨저 설계 경험이 하나도 없다 보니깐
실제 2010년 초에 자그만 게 2톤 정도 되는 엔진에 맞는
초음속 디퓨저를 만들어서 대전 본원에서 시험했어요
그래서 설계 제작 시험을 해서 제대로 작동하는지 확인했고
올 연말쯤에는 진짜로 75톤이 고공 조건에서
잘 시험할 수 있는지를 시험을 해서 검증을 한 예정입니다
그럼 앞으로 한국형발사체 발사때까지
일반 시험설비에서는 220회 시험을 하시는 거고
고공설비에서는 도 시험을 하시는 거죠?
그렇죠. 그리고 현재 75톤뿐만 아니라 7톤 상단 엔진도
최종적으로 위성을 궤도에 올릴 때 사용하는 엔진인데
그것도 실제 작동하는 구역은 250~700km
아무것도 없는 상황이기 때문에 그걸 모사해서
현재 엔진을 시험할 수 있는 시험설비가 만들어져 있고요
분리가 일어나면서 2단 점화를 해야 하잖아요
그런데 거기는 공기가 아무것도 없잖아요
그때 점화가 잘 되는지 실제 발사해보지 않고
시험설비에서 실제로 그 환경을 만들어서 불 잘 붙는지
성능이 잘 나오는지 검증하는게 고공설비입니다
러시아 과학자가 시험설비를 보고 감탄한 이유는?
우선은 현재 시험설비가 최근에 지어서 적용한 기술들이
최신기술이고 저희가 IT강국이라 실제 시험설비의 제어나
계측하는 시스템들이 최근 IT가 많이 적용되었습니다
테스트룸도 굉장히 컴팩트하게 잘 지어져 있고요
시험설비도 지금 나로호가 2013년 1월 30일 날
성공한 다음에 이 시험설비 짓기 시작한게
2013년 2월 초입니다
2월 5일부터 삽을 뜨기 시작했거든요
그런 이후로 2년만에 시험설비 지어서
75톤 연소기 터보 펌프 7톤 엔진 75톤 엔진까지
시험하고 있다 보니깐 짧은 기간은 아니지만
그 기간동안 시험설비도 지었고 잘 지었고 시험도 하고 있고
또 하나 아까 말씀하신것처럼 엔진 고공 환경까지 모사해서
시험설비를 지어서 시험 하려다 보니깐 상당히
러시아 그분들이 에네르고마쉬라는 엔진 전문업체이고
전세계적으로 최고의 엔진을 만들고 있거든요
RD-170, 180, 190 그 다음에 요즘 잘 아시는
우주 정거장에 가는 소유즈, 러시아 최고 로켓인 소유즈
거기에 들어가는 RD-180엔진을 납품하는
회사인데 그 회사 사장님께서 오셔서 극찬하고 가셨고
자기 과학자들 보내서 조금 더 한국하고
협의하고 싶다 그런 말씀까지 하신걸로 알고 있습니다
그런 얘기 들으시면 기분이 어떠셨어요?
뿌듯하죠. 2004년에 제가 처음 러시아에 가서
시험설비를 봤는데. 그때만 하더라도 국내에는
30톤급 연소기만 시험할 수 있는 설비만 있었거든요
그때 러시아에 갔더니 1,000톤 까지 시험할 수 있는
설비가 있고 그 다음에 시험설비도 50개 이상이 있는 거에요
너무 부러웠던 러시아의 시험 설비
그분이 그런 말씀 하시니깐 상당히 물론 엔진 개발도
잘되고 있지만 엔진 시험설비 인프라를
잘 구축했다는 점에서 상당히 뿌듯합니다
너무 뿌듯하다는 말만 해서 이상한가???
그리고 국민들에게는 언론을 통해서 로켓 쪽 소식이
많이 전해지잖아요 간혹 오해도 있을 수 있고 마음 아프신
경우도 있을 것 같은데 혹시 국민들이나 언론들한테
엔진 개발자로서 당부하고 싶으신 말씀이 있을까요?
지난해부터 북한이 로켓엔진을 개발하는걸 영상으로
공개했잖아요 그리고 또 올해 그거 가지고 쏴서 성공했다
고도 2,000km 발사에. 물론 우리가 만든 우주발사체와는
다른 목적으로 사용하는 거지만
어떤 분들은 그런 말씀하시더라고요
작년에 엔진 연소시험했는데 올해 발사하지 않았냐
한국도 엔진을 만들었는데 왜 발사를 하지 않느냐고
말씀하시는 분들이 계시는 것 같더라고요
아까도 말씀드린 것처럼 엔진 개발은
단기간에 되는게 아니고요 그동안 쌓아왔던 기술에
경험과 기술에 축적의 결과물이거든요
시간을 조금 필요로 합니다
우주발사체 라는건 한번 실패하면 큰일이잖아요
비용도 비싸고요 잘못돼서 폭발도 일어나고
다른데 떨어지면 사람들에게 손상을 입힐 수 있기 때문에
신뢰도가 높아야 하거든요 신뢰도 높다는 얘기는
그만큼 시험도 많이 해야 하고 고려해야 되는 게 많기 때문에
시간을 필요로 합니다. 제가 내년에 시험발사체
그리고 2020년에 한국형발사체를 할 텐데
세운 계획이 있거든요. 계획대로 가고 있기 때문에
북한도 쏘고 있고 남들이 발사할 때 미국의 스페이스X사는
달도 보내고 화성도 간다는데 하지만 미국 같은 경우는
그동안 쌓아온 결과물이거든요 축적된 결과물인데
이제 시작을 한거고 20년에는 우리가 우리 발사체로
위성을 쏠 수 있는 날이 온다고 생각합니다
그래서 조금 답답하시고 맘이 급하시겠지만
우리의 로켓을 만들고 있는 사람들을 믿어주시고
기다려주십사 부탁드리고 싶습니다
설명을 들으니깐 왜 이렇게 시험이 오래 걸리고
어떠한 과정을 들었기 때문에 이제 많은 국민들께서도
이런 단계를 기다려야겠구나 생각하지 않을까 싶습니다
마지막으로 일반 국민 말고 이런 로켓 과학자
로켓 엔진 과학자를 꿈꾸는 학생들에게
한마디 해주실 수 있을까요?
어떻게 말씀을 드려야 할지 모르겠는데
많은 분들이 얘기하시는거 같아요
제가 로켓 한 게 어렸을 때 어떤 그런게 있어야 하지 않느냐
저는 이제 큰 꿈보다는 어렸을 때 보면
하늘 보면 비행기 날아가고 하잖아요
그대 제트 구름 만들고 하는데. 아 저게 왜 구름이 생기지
저게 뭐지. 나도 저런거 만들고 싶다는 막연한 생각이
있었던 것 같고 그게 구체와 된 게 대학 대학원 가고
연구소 들어오게 되었는데. 꿈인 거 같아요
항상 어떤 대부분의 유명하신 분들이나 많은 분들이
꿈을 얘기하는데 꿈이 우선 필요한거 같고요
더 하나는 실천인 거 같아요
행동없는 꿈은 공상에 불과하다
그래서 저는 학교 다닐 때 로켓, 비행기를 만들고 싶을 때
동아리들 있잖아요. 동아리를 찾아가서 이번에는
우리가 물로켓이나 비행기 조그만 거
요즘에는 드론들 많이 띄우잖아요
자기가 꿈을 꾸지만 실제로 연관된 거를 해보는
실천들을 하다 보면 점점 더 크게 쌓일 거예요
고등학교, 대학교, 대학원 가다 보면 이런 나중에 됐을 때는
실제 로켓을 개발하고 있는 사람이 될 수 있는
그런 전문가가 될 수 있는 상황이 올 수 있습니다
연구원 홈페이지에 있는데 고다드가
고등학교 때 하도 잘해서 졸업 연설을 했대요
거기에 이제 자기가 연설문에 담아 놓은게
자기는 불가능이라는 걸 잘 모르겠다 그렇게 하면서
어제의 꿈이 오늘의 희망이고 내일의 현실이 될지 모른다
저도 그 기사 보고 공감을 많이 했는데
아마 로켓을 하고 싶으면 그 유사분야라도
실제 로켓 엔진 하기는 어렵거든요
위험하기도 하고 고도의 기술도 필요하지만
실제 학생들에서는 물로켓 해본다거나
조그만 프라모델 만들어보는 그런 식의 관심을 가지고
행동하면서 하게 되면 어느 순간에는 자기가 뛰어난
로켓 과학자가 되지 않을까 싶습니다
그리고 또 하나 있습니다
실제 팀원들한테 얘기를 많이 하는데요
공학을 하는 측면에서 보면 물론 어떤 분야에서
1~2년만 하면 전문가가 되고 돈을 많이 벌 수 있는데
공학은 최소한 10년 이상은 해라 저희 팀에 들어온
신입들한테도 그런 얘기를 하는데
본인이 이 분야에서 최고 전문가가가 되고 싶다면 10년 이상
꾸준히 하다 보면 네가 어느 분야에서 최고가 될 거다
사실 로켓 엔진도 한 분야만 있는게 아니고
여러 분야가 있거든요 하지만 네가 그런 분야에서
10년을 하게 되면 아마 대한민국 아니라 세계적으로
누구나로부터 인정받을 수 있는 전문가가 될 수 있을거다
긴 시간 동안 자신의 노력과 정성을 합쳐서 하게 되면
최고의 로켓 엔진 과학자가 되지 않을까 싶습니다
긴 어떤 노력이나 인고의 시간이 장엄한
세계 최고의 불꽃을 내는게 아닌가 싶습니다
인고의 시간속에 세계최고의 로켓을 만들어 가는 이들이 바로 영웅입니다