항우연, 재사용 발사체 기술 개발 본격화

- 재사용 기술 시연체 비행모델 1호기 조립 착수...  2028년 수직 이착륙 비행시험 목표
 

한국항공우주연구원(원장 이상철, 이하 ‘항우연’)은 재사용 발사체 개발에 필요한 기술을 사전에 검증하기 위해 9월 29일(화) 한화에어로스페이스 순천 조립장에서 재사용 기술 시연체 비행모델 1호기 조립에 착수했다고 밝혔다.

재사용 기술 시연체는 실제 재사용 발사체 개발에 앞서 관련 기술을 검증하기 위한 시험용 비행체다. 소형 엔진을 이용한 저고도 수직 이착륙 시험으로 핵심기술을 확인하고 개발 경험을 축적해, 향후 재사용 발사체 개발 과정에서 발생할 수 있는 위험을 줄이는 데 목적이 있다.

미국과 일본·유럽 등에서도 재사용 발사체 개발에 앞서 시연체를 활용해 관련 기술을 검증한 사례가 있다. 일본은 올 7월 길이 7.3m, 직경 1.8m 크기의 소형 재사용 시연체인 RV-X를 개발하여 11m 높이까지 수직이착륙 시험을 성공하여 본격적인 재사용발사체 개발에 합류한 바 있다.

우리나라는 지난해 차세대발사체를 재사용 발사체로 개발하는 방향으로 사업 변경을 확정했다. 이에 따라 저고도 수직 이착륙 시연체를 활용해 독자적인 재사용 기술을 사전에 검증하고, 차세대발사체 개발 과정의 기술적 위험을 줄일 계획이다.

이번에 조립을 시작한 재사용 기술 시연체는 높이 12.2m, 무게 6.4톤 규모로, 재사용 차세대발사체용으로 개발 중인 80톤급 엔진보다 작은 8톤급 엔진을 탑재한다. 총조립과 각종 지상시험을 거쳐 2028년 나로우주센터에서 저고도 수직 이착륙 비행시험을 수행하는 것을 목표로 하고 있다.

항우연은 2023년부터 한화에어로스페이스, 비츠로넥스텍, 한양이엔지와 협력해 재사용 기술 시연체를 개발하고 있다. 한화에어로스페이스는 시스템을, 비츠로넥스텍은 엔진을, 한양이엔지는 지상설비를 담당한다.

올해까지 엔진 개발모델의 연소시험과 구성품 제작을 수행하고, 2027년까지 엔진 비행모델 2기의 연소시험과 시연체 비행모델 1호기의 조립 및 기능시험을 마칠 예정이다. 2028년에는 1호기의 지상연소시험을 거쳐 두 차례의 비행시험으로 수직 이착륙 성능과 재사용에 필요한 기술을 검증할 계획이다.

이상철 항우연 원장은 “재사용 기술 시연체는 재사용 발사체 개발에 필요한 기술을 사전에 검증하고 개발 경험을 축적하는 데 의미가 있다”며 “민간기업과 함께 엔진 검증과 시연체 개발, 비행시험을 단계적으로 추진해 재사용 발사체 개발에 필요한 기술적 기반을 마련하겠다”고 말했다.

<재사용 기술 시연체 제원>

항 목	내 용
단수	1단형
직경	1.5 m
길이	12.2m
엔진	다단연소사이클 터보펌프엔진 1기(지상노즐적용)
추진제	액체산소/케로신
착륙장치	산업용 유압댐퍼 장착 착륙다리 4개(고정식)

  < 재사용 기술 시연체 비행 프로파일(안) >

※ 스페이스X의 재사용 시연체인 Grasshopper도 저고도(~700m) 수직이착륙 수행