원자력/우주항공

최초로 운반로켓 낙하지역 안전제어 기술 검증 성공

발행일 : 2019 / 07 / 30

2019년 7월 26일 13시 40분, 창정 2호병(長征二號丙) 로켓의 1단 잔해가 구이저우(貴州) 첸난부이족먀오족자치주에서 순조롭게 발견됐다. 이는 중국 첫 운반로켓 그리드핀(grid fin) 분리체 낙하지역 안전제어 기술시험의 성공을 의미한다. 이로써 중국은 미국에 이어 두 번째로 해당 기술을 파악한 국가가 되었다.

최근 운반로켓 잔해 낙하지역 안전과 관련한 문제가 관심을 끌고 있다. 로켓잔해는 임무 완료 후 무제어 상태로 낙하하기에 낙하점 분산 범위가 비교적 크며 때로는 사람이 거주하는 지역에 떨어질 수 있다. 기존의 대비책은 매번 발사임무 전에 낙하지역 내 거주민을 안전지대로 대피시키는 것인데 이는 대중에 불편을 가져다줄 뿐만 아니라 로켓발사의 경제적 비용 및 업무의 어려움을 증가시킨다.

접었다 펼 수 있는 전동(transmission) 그리드핀 시스템은 낙하지역 정밀제어에 있어 핵심 구조적 설비이다. 그리드핀은 로켓 상승단계에 위성발사임무에 영향을 미치지 않도록 로켓측벽에 밀착되어야 하며 대기권 재진입 단계에 언로크(Unlock), 펼침, 제어명령에 따른 회전 등 일련의 복잡한 동작을 수행해야 한다. 뿐만 아니라 1,000℃ 이상의 고온 및 자체 무게의 10배에 가까운 충격력을 견뎌야 한다. 연구팀은 재료 엄선 및 반복적 시험을 통해 로켓에 정밀 작동이 가능한 “날개”를 달았다.

전기시스템(electrical system)은 그리드핀의 작동을 제어하는 “대뇌”이다. 이번 시험에서 차세대 전기시스템이 비행제어 및 데이터전송 임무를 완수했다. 동 시스템은 십여 cm의 상자에 측정, 제어, 원격측정·원격조종 등 기능을 통합시켰다. 또한 그리드핀 제어 관련 핵심 알고리즘을 모두 자체적으로 완성했다. 아울러 관련 응용프로그램을 설치한 핸드폰을 통해 제어 받는 로켓부품의 실시간 위치를 파악할 수 있다.

이번 기술시험의 성공은 중국 내륙 발사장 낙하지역 안전성 문제 해결에 중요한 의미가 있다. 또한 후속 로켓부스터 및 로켓아단에 대한 통제 가능한 회수, 연착륙, 재사용 등 기술 개발에 토대를 마련했다.