나로호 실패 원인은 '방전' 혹은 '끼임현상'

지난해 8월 '절반의 성공'으로 기록됐던 한국 첫 우주발사체 나로호(KSLV-I)의 정상궤도 진입 실패 원인은 페어링(위성보호덮개) 분리 구동장치(FSDU)에서 발생된 고전압 전류가 페어링 분리장치로 공급되는 과정과 페어링 분리기구의 작동과정에서 문제점이 발생했을 가능성이 큰 것으로 분석됐다.

나로호 페어링 비정상 분리 상황에 대한 원인규명을 위해 구성된 '나로호 발사조사위원회(위원장 이인 KAIST 교수)'는 8일 지난 5개월 동안 조사한 내용을 토대로 최종 조사결과를 발표했다. 조사위원회는 페어링의 비정상 분리 원인을 찾아내기 위해 문제가 됐던 페어링의 비정상 분리 상황을 원격측정정보와 지상시험을 통해 정밀 분석했다고 밝혔다.

조사위원회의 분석 결과 이륙후 216초에 관성항법유도장치(INGU)에서 페어링 분리 명령은 정상적으로 발생됐고, 분리명령에 의해 페어링분리구동장치에서 페어링 분리장치 구동을 위한 고전압 전류도 정상적으로 출력된 것으로 나타났다. 또 이륙후 540.8초에 페어링이 최종 분리된 것은 위성과 나로호 상단의 충돌로 인해 발생한 것으로 추정됐다.

따라서 조사위원회는 두가지 원인으로 압축 추정했다. 먼저 이륙후 216초에 페어링 분리명령 발생 이후, 페어링분리구동장치로부터 페어링 분리장치로 고전압 전류가 공급되는 과정에서 전기배선 장치에 방전이 발생하여 분리화약이 216초에 폭발하지 않았을 가능성이 크다고 밝혔다. 또 이륙 216초에 분리화약은 폭발하였으나 분리화약 폭발이후 페어링 분리기구가 불완전하게 작동하여 분리기구 내부에 기계적 끼임 현상 등이 발생함으로써 페어링이 216초에 분리되지 않았을 가능성도 함께 제기됐다.

이인 위원장은 "추정 원인으로 한 가지 만을 제시하지 않은 것은 나로호 상단 실물을 확인할 수 없는 상황에서 나로호 원격측정정보와 지상시험 결과만으로 어느 한쪽만을 최종 원인으로 단정하기에는 한계가 있기 때문"이라고 설명했다. 그는 "나로호 2차 발사 시에는 페어링이 정상 분리되도록 하기 위해 발생가능한 모든 잠재적 문제점을 해결한다는 측면에서 추정될 수 있는 원인을 모두 문제점으로 제시하기 위한 것"이라고 덧붙였다.

이 위원장은 "조사과정에서 도출된 개선방안이 차질 없이 준비된다면 나로호 2차 발사에서는 페어링이 정상적으로 분리될 것으로 예상한다"면서 "페어링 문제 뿐만 아니라 나로호 발사와 관련한 전반적인 사항을 점검함으로써 2차 발사 준비에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

조사위원회는 나로호 발사 직후인 지난해 8월 28일 구성, 나로호 페어링 비정상 분리 상황에 대한 객관적 원인규명과 향후 개선방안 도출을 위해 5개월간 총 13차에 걸친 공식회의를 개최하고 조사위원회 산하 '페어링 전문 조사 TF팀'은 지금까지 총 25회의 검토회의를 개최했다.
또 조사과정에서 나로호 원격측정정보 등 총 5200여건의 관련 문서를 검토했으며, 한국항공우주연구원과 공동으로 총 30회의 시스템에 대한 지상시험과 380회의 단위부품에 대한 성능시험을 실시했다고 조사위원회는 밝혔다.

지난해 11월 조사위원회는 중간 조사 결과를 발표하면서, 페어링 비정상분리 원인으로 페어링의 구조적 문제점 발생가능성과 전기회로 문제점 발생 가능성을 제시한 바 있다.

한편 나로호의 2차 발사는 올 5월말∼6월초 이뤄질 것으로 알려졌다. 한국항공우주연구원(원장 이주진)은 이날 "나로호의 페어링 비정상 분리에 대한 나로호 발사조사위원회의 원인조사 최종 결과가 발표된 만큼 개선 방안들을 철저히 조치해 나로호 2차 발사가 반드시 성공할 수 있도록 최선을 다하겠다"면서 이같이 밝혔다.
항우연에 따르면 나로호 1단은 러시아에서 조립이 완료된 후 올 3월말 또는 4월초 우리측에 인도될 예정이며, 나로호 1단 인수 후 발사 준비에 약 '2개월+α' 정도가 소요될 것으로 전해졌다.