한국형 발사체 누리호 1차 발사 때 3단 엔진이 조기에 종료된 원인은 3단 산화제탱크 내부에 장착된 헬륨탱크의 고정장치가 풀려 핼륨탱크가 이탈한 것이라는 조사 결과가 나왔다.

과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 누리호 발사조사위원회를 통해 누리호 1차 발사 때 위성모사체가 궤도에 투입되지 못한 원인을 규명하고 이 같은 결과를 29일 발표했다.

과기정통부는 지난 10월 말 항우연 연구진들과 외부전문가들이 참여하는 누리호 발사조사위원회를 구성해 5차례에 걸쳐 조사위를 열었다. 이와 함께 항우연 실무연구진들도 내부회의를 개최해 누리호 1차 발사의 기술적 사항을 조사해왔다.

이번 조사는 비행 중 획득한 2600여개의 텔레메트리 데이터를 기반으로 누리호 비행과정 중 발생한 이상 현상을 찾아내고 그러한 현상을 일으킨 원인을 밝혀내는 방식으로 진행했다.

조사위는 조사 초기 단계에 3단 산화제탱크의 압력이 저하돼 엔진이 조기에 종료됐음을 확인한 뒤 구체적인 원인 규명에 초점을 맞췄다. 그 결과, 최종적으로 3단 엔진이 조기에 종료된 원인을 찾아냈다.

누리호의 3단 산화제탱크 내부에 장착되어 있는 헬륨탱크의 고정장치 설계 때 비행 중 부력 증가에 대한 고려가 미흡했다. 이로 인해 실제 비행 때 헬륨탱크에 가해지는 액체산소의 부력이 상승하면서 고정장치가 풀려 헬륨탱크가 하부 고정부에서 이탈한 것으로 추정된다.

이후 이탈된 헬륨탱크가 계속 움직이면서 탱크 배관을 변형시켜 헬륨이 누설되기 시작했으며, 산화제탱크의 균열을 일으켜 산화제가 누설됐다. 이로 인해 3단 엔진으로 유입되는 산화제의 양이 감소하면서 3단 엔진이 조기에 종료되는 결과를 낳았다.

과기정통부와 항우연은 이번 조사를 통해 밝혀진 원인을 기반으로 누리호의 기술적 보완을 위한 세부 조치방안을 마련하고 향후 추진일정을 확정해 나갈 계획이다.

기술적 보완은 헬륨탱크 고정부와 산화제탱크의 구조를 강화하는 것 등을 중심으로 이뤄질 예정이다.

조사위 위원장인 최환석 항우연 부원장은 “설계 때 비행 가속 상황에서의 부력 증가에 대해 충분히 고려하지 못해 국민의 성원에 부응하지 못한 점을 안타깝고 송구스럽게 생각하고, 향후 철저한 보완을 통해 2차 발사를 준비해 나가겠다”고 밝혔다.

권현준 과기정통부 거대공공정책관은 “앞으로 사업추진위원회 및 국가우주실무위원회를 통해 기술적 조치에 따른 향후 추진일정을 확정해 나갈 예정”이라고 말했다.