우리나라의 로켓 (KSR-lll)   출처: 별과 우주 2001.8월

개발 현황

우리나라의 본격적인 로켓개발의 시작은 1989년 한국항공우주연구소(현 한국항공우주연구원)의 설립 이후 진행된 KSR(Korea Sounding Rocket)개발 계획이다. KSR이란 한국형 과학 로켓을 말하는 것으로 최초의 개발 모델인 1단형 과학로켓은 고체추진제를 이용하는 무유도 로켓으로 한반도 상공의 오존층 관측을 목적으로 하였다.한국최초의 과학로켓인 ‘과학 1호’는 1993년 6월4일 9시 58분에 서해안 발사장에서 발사되어 고도 39 km, 낙하거리 77 km를 비행하였으며, 1993년 9월 1일 10시 34분 ‘과학 2 호’가 동일한 발사장에서 발사되어 고도 49 km, 낙하거리 101 km를 비행하면서 오존 측정 및 로켓 성능 측정을 수행하였다. 이 과정에서 축적된 기술이 다음 단계의 2단형 로켓 개발로 이어지게 되었다.

한국항공우주연구원에서 수행했던 2단형 중형과학로켓(KSR-Ⅱ)의 개발목표는 150 kg 정도의 과학탑재물을 탑재하고 150 km 정도의 고도까지 도달할 수 있는 고체로켓을 개발하는 것이었다. 이를 통해 한반도 상공의 이온층의 환경, 오존층 분포 등을 측정하는 것이다. 이 로켓에 대한 연구개발은 1993년11월부터 1998년 6월까지 4년 8개월에 걸쳐 수행되었다. 중형과학로켓의 연구개발시의 주요 연구내용 중에서 1단과 2단의 분리, 카나드 핀(날개)을 이용한 초기자세제어 시스템 개발, 관성항법장치 운용 등이 1단형 무유도 과학로켓인 KSR-Ⅰ에 비해 추가된 부분이다.

1998년 6월 11일 오전10시의 2차 비행시험에서 중형과학로켓은 발사 후 186.2 초에 137.21 km의 최고고도에 도달하였으며, 발사 후 365.4초만에 비행거리로 124 km 정도에 도달하였다. 중형과학로켓의 연구개발을 통하여 축적된 단분리 기술을 포함한 여러 가지 시스템 레벨 및 서브시스템 레벨의 기술들이 다음 단계인 1단형 액체연료 과학로켓 ‘KSR-Ⅲ’ 연구개발에 직접적으로 활용되고 있다. KSR-Ⅲ의 개발목표는 액체추진기관을 사용하는 과학로켓의 개발로 우주발사체의 핵심인 액체추진기관을 개발하고 시험하는 능력을 확보하는 것으로 1998년12월부터 현재까지 수행 중에 있다.

이를 바탕으로 한국항공우주연구원은 액체 로켓엔진의 성능을 대폭 향상시켜 2005년에는 건물 10층 높이인 길이 30m 무게 100t의 3단형 우주발사체(KSLV-Ⅰ)를 발사할 계획이다． 즉 우리의 로켓으로 100㎏짜리 위성을 쏘아 올려 우리나라도 마침내 진정한 우주개발국가 대열에 들어서게 되는 것이다.

 

 

 

  
 
KRS-Ⅰ
KRS-Ⅱ
KRS-Ⅲ
KSLV-Ⅰ

연료

고체
고체
액체
액체

길이(m)

6.7
11.1
14.3
30

무게(톤)

1.25
2.1
약5.6
50

도달고도(Km)

39 ~ 54
137
약100
지구저궤도

출력(톤)

7
11
13
약80

개발년도

1993
1998
2002
2005

 

 

KSR-Ⅲ 구성

 

 


(1) 노즈콘 : 비행시 과학탑재물을 외부의 공력과 가열로부터 보호하는 일종의 덮개로 공기가 거의 없는 고도에서 분리되어 과학관측장비를 외부로 노출시켜 여러 가지 과학관측을 할 수 있게 함

(2) 탑재부 시스템 : 로켓에 실리는 각종 과학시험용 장비와 전원공급 및 전자장비가 들어 있는 부분

(3)관성항법장치: 관성항법장치는 로켓이 정해진 궤도를 따라 갈 수 있도록 추력 백터 제어 구동 장치와 롤제어 추력기에 적정한 조정을 해주는 장치

(4) 가스제트 자세제어 시스템 : 로켓과 분리된 후 탑재부의 자세제어를 위해 질소가스를 측면으로 분사하여 반작용으로 자세를 제어하는 장치

(5)탑재부 킥모터 : 탑재부를 좀 더 높은 고공까지 올리기 위한 소형의 고체연료 로켓

(6)가압제 탱크 : 액체연료 및 산화제를 연소실로 밀어내어 공급시키기 위한 고압가스를 보관하는 탱크

(7)연료탱크 : 액체연료인 케로신(등유)를 보관하는 탱크




(8)롤(회전)제어 추력기 탱크 : 로켓의 날개에 끝에 달린 롤제어 추력기에 사용되는 질소가스를 보관하는 탱크



(9) 산화제 탱크 : 산화제인 액체산소를 보관하는 탱크


(10)추력 벡터 제어 구동장치 : 로켓 엔진이 연소중 로켓의 연소 방향을 바꾸어 로켓의 방향을 조정할 수 있도록 로켓 엔진을 움직이게 하는 장치

(11)롤제어 추력기 : 로켓의 회전운동을 제어하기 위해 날개 끝에 달린 추력기(분사장치)


(12)액체로켓엔진 : 액체연료와 액체산화제를 연소시키고 추력을 발생시키는 장치