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과학로켓

과학로켓

한국항공우주연구원은 1990년 대 부터 과학로켓 (KSR : Korea Sounding Rocket) 개발을 통해 우주발사체 개발을 위한 초석을 다졌다.

1단형 과학로켓 KSR-Ⅰ을 1993년 발사한데 이어 1998년 고도를 3배 가량 높인 2단형 과학로켓 KSR-Ⅱ 발사에 성공했다. 이를 토대로 ‘우주개발진흥기본계획’에 따라 인공위성 발사체 개발의 중간 단계인 액체추진과학로켓 KSR-Ⅲ의 개발을 추진, 2002년 발사에 성공했다.

과학로켓 개발은 시스템 통합, 액체 추진기관 설계 및 제작, 엔진시험, 유도제어 및 자세제어 등 발사체 자력 개발을 위한 기반기술 확보로 이어져 한국 최초 우주발사체 나로호 개발 및 한국형발사체 개발을 위한 기반이 되었다.

  • 01KSR-III

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    KSR-Ⅲ(Korea Sounding Rocket-Ⅲ)는 소형위성발사체 핵심기술 확보를 위해 개발된 우리나라 최초의 액체추진 로켓이다. 1997년부터 2003년까지 총 5년여에 걸쳐 총 780억 원을 들여 추력 13톤급의 액체추진기관의 독자개발에 성공했다.

    2002년 11월 28일 우리 기술로 만든 액체추진로켓(KSR-Ⅲ)의 발사에 성공하였다. 도달 고도는 42.7km, 비행 거리는 79.5km이며, 비행시간은 231초였다.

    KSR-Ⅲ 개발을 통해 관성항법장치, 추력벡터 제어 및 자세 제어시스템, 복합재 탱크 등의 경량화 구조 기술, 탑재전자장치 국산화, 추진공급계 및 지상지원 설비 기반 기술, 액체로켓 발사 운용 기술 등 우주발사체 기반기술을 다수 확보했다. 그러나 현재 한국형발사체 액체엔진과 같은 터보펌프 방식의 액체엔진이 아닌 가압식 액체엔진방식이었기 때문에 한계점을 지니고 있었다.

    하지만 90년대 초반부터 추진된 과학로켓 개발은 시스템 통합, 액체 추진기관 설계 및 제작, 엔진시험, 유도제어 및 자세제어 등 발사체 자력 개발을 위한 기반기술 확보로 이어져 한국 최초 우주발사체 나로호 개발 및 독자적인 한국형발사체 개발을 위한 기반이 되었다.

    • 총길이14m (1단 3.6m, 2단 7.5m)
    • 총중량6t
    • 비행시간3분 51초
    • 직경1m
    • 추력13t
    • 발사일2002.11.28.
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  • 02KSR-II

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    KSR-II는 2단형 고체엔진이 적용된 중형과학로켓으로 개발목표는 150kg 정도의 과학탑재물을 탑재하고 150km 고도까지 도달하여 한반도 상공의 이온층 환경, 오존층 분포 등을 측정하는 것이다. KSR-II 연구개발은 한국항공우주연구원의 30여명 인력의 주도 하에 1993년 11월부터 1998년 6월까지 4년 8개월 동안 수행되었다.

    1997년 7월 9일 성공적으로 첫 발사되었으나 실험관측에는 실패했다. 발사된 뒤 12초 만에 2단계 로켓점화에 성공했으며, 378초 후에는 127.7km 떨어진 목표 해상에 입수했다. 그러나 발사 20.8초 후 로켓과 통신이 두절되는 바람에 한반도 상공의 오존층 분포, 우주에서 날아드는 X-선 측정, 전파가 반사되는 이온층의 전자밀도 등을 측정하지 못했다.

    이후 1998년 6월 11일 두 번째 발사는 실험관측에도 성공하였다. 79도의 각도로 발사된 과학로켓은 발사 10초 후 1단 로켓이 분리되었고 곧바로 2단 로켓이 공중 점화되어 최고 고도 137.2km에 도달한 후 6분 4초 간 123.9km를 비행하고 서해 바다로 떨어졌다. KSR-Ⅱ는 기술적으로 페어링, 초기자세제어 시스템, 관성항법장치 등이 적용되고, 로켓의 2단 분리 기술을 확보하는 계기가 되었다.

    • 총길이11.1m (1단 3.6m, 2단 7.5m)
    • 총중량2.1t
    • 직경0.42m
    • 최고고도137.21km
    • 발사일1997.7.9.(1차)/1998.6.11.(2차)
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  • 03KSR-I

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    KSR-I은 1단형 고체엔진이 적용된 과학로켓으로 1990년 7월부터 1993년 10월까지 3년 4개월에 걸쳐 수행되었다. 개발을 위해 세부 연구 분야를 시스템, 구조, 추진 및 탑재 분야로 나누어 각 분야의 기술개발을 수행하였으며 이를 전체적으로 통합하는 일련의 시스템 작업을 통해 로켓 개발을 완료하고 2회의 시험발사에 성공했다. KSR-I는 1993년 6월 4일 9시 58분에 발사되어 고도 39km, 낙하거리 77km를 비행하면서 한반도 상공의 오존층 측정과 가속도, 응력, 온도, 추진기관 내부압력 등 로켓 자체의 각종 성능특성을 측정하였다.

    • 총길이6.7m
    • 총중량150kg
    • 직경0.42m
    • 최고고도75km
    • 발사일1993.6.4.(1차)/1993.9.1.(2차)
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