[심층분석] 3월은 로켓 발사하기 ‘잔인한 달’?

▲스페이스X의 팔콘 헤비 로켓이 우주로 날아가고 있다. / 스페이스X 제공 출처 : 산경투데이(https://sankyungtoday.com)

[산경투데이 = 박시수 우주산업 전문기자]



3월 들어 로켓 발사가 실패했다는 소식이 연달아 들려오고 있다.



7일 일본의 차세대 H3 로켓이 이륙 후 2단 엔진이 점화가 되지 않아 실패한 것을 시작으로, 미국 우주 스타트업 렐러티비티 스페이스(Relativity Space)가 3D 프린터로 제작해 주목을 받은 ‘테란 1’ 로켓도 이륙을 1분10초 남기고 카운트다운이 중지되는 일이 9일 발생했다. 로켓 2단에 주입된 액채산소가 요구 온도를 맞추지 못하며 발사 시도가 중단된 것으로 알려졌다. 렐러티비티는 오는 11일 발사 재도전에 나설 예정이다.



한국의 로켓 스타트업 이노스페이스도 힘든 시간을 보내고 있다. 이 회사의 로켓 엔진 비행성능 검증용 시험발사체 ‘한빛-TLV’는 8일 브라질 알칸타라우주센터에서 이륙할 예정이었다. 하지만 카운트다운 중 관리시스템에 의해 돌연 중단됐고, 현재 “중단 원인을 파악하고 있다”고 밝혔다. 한빛-TLV의 발사가 허락된 기간은 21일까지다. 그 안에는 언제나 발사에 재도전 할 수 있다. 한빛-TLV의 첫 발사는 애당초 작년 12월로 잡혔었다. 하지만 준비과정에서 발사장 안전관리시스템과 로켓의 점화시스템간 동기화 오류가 발생해 카운트다운을 할 수 없었고, 결과적으로 시험발사 시도가 불발됐다.



그렇다면 3월은 로켓을 발사하기에 ‘잔인한 달’일까?

▲로켓의 발사 실패 비율(1957~2017년) / 출처: NASA '소형 인공위성 미션 실패율' 보고서 출처 : 산경투데이(https://sankyungtoday.com)

그렇게 보기는 어렵다. 무엇보다 과학적 근거가 없다. 그보다는 현재 문제가 발생한 로켓들의 공통점에 집중할 필요가 있다. 바로 해당 로켓의 첫 발사라는 것이다. 로켓 하나에는 수만개의 부품이 복잡하게 연결되어 있다. 때문에 사전에 아무리 철저한 검사와 테스트로 기체의 무결성을 검증했다고 해도 언제 어디서 어떤 문제가 발생할지는 아무도 모른다. 현재 세계 발사체 시장의 60%를 점유하고 있는 스페이스X의 로켓도 운영 초반에는 많은 사고와 문제가 발생했다. 스페이스X가 개발한 첫 로켓 팔콘1의 경우 처음 세번의 발사가 모두 실패한 것은 널리 알려진 사실이다.





사실 로켓산업에서 실패는 성공보다 흔하다.



유럽우주국(ESA)의 주도로 개발된 베가-C 로켓의 경우 지난 12월 21일 발사에 실패했다. 비행 중 로켓의 2단 추진체에서 문제가 발생했고, 로켓은 안전상 이유로 공중에서 폭파됐다. 탑재되어 있던 인공위성도 모두 소실됐다. ESA는 지난 3월 3일 사고 원인에 대한 조사결과를 발표했는데, 로켓 2단의 구성품인 탄소소재 노즐이 로켓이 상승하는 과정에서 열로 인해 과도하게 손상된 것을 사고의 원인으로 지목했다. 노즐의 손상으로 엔진 속 배기가스의 흐름이 제대로 통제되지 못했고, 그 결과 엔진의 추진력이 떨어졌다는 분석이었다. ESA는 원인에 대한 추가조사가 예정되어 있다며, 베가-C의 복귀는 연말이 되야 가능할 것이라고 전망했다.

▲블루 오리진의 '뉴 쉐퍼드' 로켓이 작년 9월 12일 비행 중 엔진에 문제가 발생한 모습. / 유튜브 캡쳐 출처 : 산경투데이(https://sankyungtoday.com)

아마존 창업자 제프 베이조스가 세운 우주 스타트업 ‘블루 오리진’의 로켓도 작년 9월 사고발행 후 6개월째 운영이 중단된 상태다. 문제의 로켓 ‘뉴 쉐퍼드’(New Shepard)는 사람과 화물을 모두 실을 수 있는 모델로, 사고는 작년 9월 12일에 있었다. 탑승자 없이 과학장비만 실은 뉴 쉐퍼드는 이날 미국 텍사스주에 있는 발사장에서 이륙했다. 로켓이 약 8 킬로미터 상공에 도달한 순간 로켓 엔진에서 갑자기 이상한 불꽃이 나오는 모습이 생방송에 잡혔다. 그 후 화물이 실려 있던 캡슐이 로켓과 분리되는 모습이 포착됐고, 캡슐은 낙하산에 매달려 지상으로 돌아왔다. 그 후 6개월이 지난 현재 사고에 대한 조사는 현재 진행형이다. 최근 한 인터뷰에서 블루 오리진 관계자는 “조사가 계속 진행되고 있다”며 “우주선의 운영 재개가 언제 될지 아직 모른다”고 했다.

▲1957년부터 2017년 사이 전 세계에서 있었던 로켓 발사 횟수와 실패 횟수. / NASA '소형 인공위성 미션 실패율' 보고서 출처 : 산경투데이(https://sankyungtoday.com)

미 항공우주국(NASA)이 2018년 발행한 “소형 인공위성 미션 실패율”(Small-Satellite Mission Failure Rates)이라는 보고서를 보면 우주산업에서 실패가 얼마나 흔한 일인지 알 수 있다. 보고서는 2000년부터 2016년 사이 발사된 소형위성 중 41.3%가 “실패했거나 부분적으로 실패했다”고 분석했다. 그리고 전체 실패 중 6.1%는 발사체가 원인이 된 것으로 나타났다. 보고서는 “발사 회수가 매년 증가함에 따라 발사 실패율도 함께 증가하고 있다”고 분석했다.

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