국내 독자개발 우주발사체 누리호가 21일 2차 발사를 앞두고 있다. 1차 발사 때와 달리 위성모사체(실제 위성과 중량이 같은 금속 덩어리)뿐 아니라 실제 작동하는 인공위성을 싣고 하늘로 향한다. 뉴시스

첫 국산 우주발사체인 누리호(KSLV-Ⅱ)가 21일 오후 4시 고흥 나로우주센터에서 발사될 전망이다. 이번 발사에 성공하면 우리나라는 세계 7번째 위성강국으로 발돋음한다.

누리호는 카운트다운 0초부터 위성모사체 분리까지 약 16분이 소요되지만, 당일 오전부터 점검과 검토를 반복할 예정이다.

현재 예고된 발사 시간은 이날 오후 4시이며, 기상환경과 우주 물체 충돌 가능성을 마지막 검토를 걸쳐 최종 확정된다.

기상은 온도, 습도, 압력, 지상풍, 고층풍, 낙뢰 가능성 등을 확인한다. 하나라도 미리 정한 조건에 맞지 않으면 발사 과정이 중단된다.

발사 시각은 발사일 오후 1시30분 언론 브리핑을 통해 발표될 예정이다.

발사 4시간 전부터는 연료와 산화제 주입을 위한 절차를 시작하며, 충전을 마치면 기립 장치를 제거한다. 연료와 산화제 충전을 마치면 발사체는 언제든 발사할 수 있는 상태가 된다.

발사 10분 전부터는 발사체 이륙 직전까지 1단과 2단의 발사 관제시스템에 의해 자동적으로 이뤄지는 준비 작업인 '발사 자동 운용'이 시작된다.

발사체의 1단 엔진의 추력이 300톤에 도달하면, 누리호를 지상에 고정하는 장치가 자동으로 풀리고 지상을 떠나게 된다. 이때가 바로 카운트다운 0초가 된다.

예정대로 오후 4시 발사가 이뤄진다면 127초 후인 오후 4시 2분께 누리호는 고도 59㎞에서 1단 로켓을 분리한다. 분리된 1단 로켓은 발사장에서 413㎞ 떨어진 바다에 낙하할 예정이다.

오후 4시4분(발사후 233초)에 도달하면 고도 191㎞에서 로켓 끝에 원뿔형으로 달린 페어링이 양쪽으로 쪼개지듯 분리된다.

페어링 분리에 성공하면 34초 후 누리호는 고도 258㎞에 진입, 2단 로켓이 분리되고 3단 로켓 엔진이 가동된다.

이후 10분간의 비행을 거쳐 오후 4시 15분께 발사체는 고도 700㎞에 도달한다. 성능검증위성 분리는 이 시점에서 이뤄진다. 1분40여초 뒤 위성모사체를 궤도에 진입시킨다. 작년 10월 1차 발사 당시 실패한 과정이어서 관심이 주목된다. 목표 궤도에서 위성 분리 여부 및 데이터 확인까지는 30분이 걸릴 예정이다.

이번 발사의 첫 번째 관전 포인트는 엔진 여러 기를 한 다발로 묶는 클러스터링 기술의 성공 여부다. 누리호 1차 발사 당시 처음 시도된 기술로 최대 난관으로 평가받는다. 지난해 첫 발사에서 1차 검증을 받았다.

페어링 분리 역시 고비가 예상된다. 2009년 나로호 첫 발사 당시 이 절차를 넘지 못해 실패했다. 누리호 1차 발사에선 무사히 통과했다.

세 번째 난관은 위성 분리다. 지난 1차 발사 때 실패했던 과정이다. 누리호가 지구 중력에 끌려가지 않기 위해선 로켓이 위성을 초속 7.5㎞로 밀어줘야 한다.

이번 발사는 한국 위성 기술을 검증하는 목적을 갖고 있어 위성과의 통신 여부도 중요하다. 1차 때와 달리 성능검증용 위성과 국내 대학들이 개발한 초소형 큐브위성 4기가 실리기 때문이다.

위성과 지상국간 첫 교신은 오후 4시42분 남극 세종기지에서 이뤄진다. 이후 오후 5시40분 대전 항우연 지상국에서도 교신이 가능하다.