다소 황당한 얘기 같지만 우주발사체(로켓)는 엄청난 지구 중력을 효과적으로 벗어나기 위해 야무진 다이어트를 해야만 한다.
연료를 다 채운 상태에서 이륙할 때의 나로호 질량은 무려 140t이 넘는다.
이처럼 육중한 몸집의 나로호가 지구를 출발해 나로과학위성을 정해진 궤도에 무사히 투입하기 위해서는 위성이 분리되는 순간 발사체 상단이 초속 8㎞(시속 2만8800㎞) 정도로 날아야 한다.
상황이 이렇다보니 나로호 개발 과정에서 몸무게와의 전쟁 즉, 다이어트가 필수적이다.
140t이 넘는 나로호 무게의 대부분은 추진제(연료+산화제)가 차지하고 있다.
추진제를 제외한 나머지 구조물과 부품으로 구성된 나로호의 건조 질량은 10t을 살짝 넘는 수준이다.
이륙 시점의 질량 대비 연소종료 시점의 질량 비율은 로켓의 성능 즉, 로켓이 도달할 수 있는 최대속도를 결정짓는 요소 중 하나이기 때문에 추진제를 뺀 나머지 부분의 무게가 가벼울수록 잘 만들어진 로켓이다.
특히 마지막 순간 위성과 분리되는 로켓 상단부의 경우 추진제를 제외한 구조체와 부분품의 무게감량은 탑재성능의 향상과 직결된다. 살을 뺀 만큼 더 실을 수 있게 되는 것이다.
이 때문에 나로호의 몸무게는 개발 초기부터 엄격하게 관리되며 나로호 시스템 전체의 다이어트 목표는 다시 각 부분품의 다이어트 목표로 세분화돼 결정됐다.
물론 다이어트에만 집착해서는 훌륭한 발사체를 얻을 수 없다. 발사체 개발팀은 중량과 성능, 이 두마리 토끼를 모두 잡아야만 발사 성공의 기회를 얻을 수 있다.
항공우주연구원 관계자는 24일 "나로호가 원지점 1500㎞인 타원궤도에 쏘아올리는 위성의 몸무게는 불과 0.1t, 중량으로는 1%도 되지 않는 위성을 우주공간에 쏘아올리기 위해 나머지 99%가 넘는 부분의 희생이 필요한 것"이라며 "우주기술 선진국들이 재사용 가능한 우주발사체 개발에 노력을 기울이는 이유이기도 하다"고 말했다.
goodchang@newsis.com