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7일 낮 12시25분, 구름 한 점 없는 전남광주 고흥군 나로우주센터에서 누리호가 주황빛 화염을 내뿜으며 솟구쳤다. 지난해 밤하늘을 밝힌 불꽃이 이번에는 새파란 하늘을 배경으로 붉게 타올랐다. 누리호가 모습을 드러내자 관람객들은 환호했고, 하늘로 치솟은 발사체는 이내 작은 점처럼 멀어졌다. 같은 시각 발사통제센터에는 긴장감이 감돌았다. 누리호가 목표 고도에 도달하자 안도의 한숨이 흘러나왔고, 마지막 초소형군집위성 ‘네온샛’ 6호가 분리되자 박수가 터져 나왔다. 오태석 우주항공청장은 5차 발사 성공을 발표하며 “그간 발사 이력상 최초로 예정 시각에 발사가 이뤄진 사례”라며 “고객이 원하는 궤도와 시간에 맞춰 다양한 임무를 수행할 수 있는 한 단계 더 높은 우주수송 역량을 보여줬다”고 말했다.
누리호는 역대 가장 많은 위성 15기를 싣고 다섯 번째 비행을 마쳤다. 나로우주센터 제2발사대에서 이륙한 누리호는 2분1초 만에 1단을 분리했다. 3분51초쯤 고도 약 227㎞에서 위성을 보호하는 덮개인 페어링을 분리했고, 이후 2단을 떼어낸 뒤 3단 엔진을 점화했다. 12분 만에 목표고도 575.4㎞에 도달한 누리호는 2분30초간 초소형군집위성 5기를 차례로 분리했다. 위성을 하나씩 내보낼 때마다 발사체 상단의 자세를 바꿔 서로 부딪치지 않고 궤도에 투입되도록 했다. 주탑재위성 사출이 마무리된 뒤 40초간 큐브위성 10기 중 9기가 분리됐다. 쿼터니언이 개발한 퍼샛02는 사출되지 못했다. 퍼샛02 사출관 문이 열리지 않은 원인은 추가 분석이 필요하다.
이번 발사의 핵심 임무는 양산 체계를 적용한 지구 관측용 초소형군집위성 5기를 궤도에 올리는 것이었다. 군집위성은 여러 기가 붙어 다니는 방식이 아니다. 위성이 붙어 있으면 비슷한 시간에 비슷한 지역을 관측하지만, 간격을 벌리면 시차를 두고 관측해 산불이나 홍수 등의 변화를 더 자주 확인할 수 있다.
이번에 발사한 5기는 추진기로 궤도를 조정해 같은 궤도면에서 간격을 벌리고, 이를 유지하도록 고도를 맞춘다. 군집 형성에는 2∼3개월이 걸릴 전망이다. 내년 6차 발사로 나머지 5기를 다른 궤도면에 추가 배치하면 같은 지역을 짧은 간격으로 반복 관측할 수 있게 된다.
주탑재위성의 궤도 투입에 성공하면서 독자 발사 능력이 국가안보와 재난 대응 등 실제 국가 임무를 수행하는 단계로 확장됐다는 평가가 나온다.
다중 위성 발사는 상업 서비스 경쟁력 확보 측면에서도 중요하다. 최근 우주산업에서는 대규모 군집위성을 구축하거나 여러 위성을 함께 실어 보내는 발사 방식이 확대되고 있다. 지구 곳곳에 끊김 없는 위성 인터넷 서비스를 제공하려면 수천 기가 필요하고, 지구 관측도 재난·안보 상황의 변화를 자주 확인하기 위해 여러 위성을 배치해야 하기 때문이다.
발사 신뢰성을 높였지만 상업 서비스에 나서기까지 가격경쟁력을 올리는 게 과제로 꼽힌다. 1t 이상 실용위성을 독자 개발한 발사체로 우주로 보낼 수 있는 국가는 한국을 포함해 7개국(미국·러시아·중국·일본·인도·유럽)뿐이다. 우리 발사체는 상용화에 앞서 경험 축적 단계여서 아직은 경쟁력이 부족한 것으로 평가된다. 진정근 카이스트 교수(항공우주공학)는 “이미 설계된 발사체 개선을 통한 경제성 확보는 한계가 존재할 수밖에 없다”며 “기술 성숙도 향상을 위해서 차세대 발사체 개발 이전까지 제작, 시험 평가, 운용 기술 유지 및 향상을 위해 후속 발사가 지속돼야 한다”고 말했다.
정부는 2028년 한국형발사체 고도화사업 종료 이후에 민간 주도 상업발사 서비스 체제로 전환을 본격화할 계획이다. 오 청장은 이날 “2032년까지 매년 1회 이상의 누리호 발사를 추진할 예정”이라고 밝혔다.
