나로호에서 분리된 1단 로켓은 (조선일보 2009.08.27)

[그것은 이렇습니다] Q : 나로호에서 분리된 1단 로켓은 어떻게 안전한 지역으로 낙하시키나?

나로호에서 페어링(위성보호용 덮개)과 1단 로켓이 분리돼 낙하했다고 하는데, 두 물체가 지상으로 떨어질 때 인명·재산 피해가 없도록 어떻게 안전하게 낙하시키는지 궁금하다.

― 서울 서초구 독자 이경숙씨

A : 컴퓨터로 1천번쯤 계산해 폭 50㎞ 길이 150㎞ 정도 되는 낙하지역 예상



한국항공우주연구원 연구원들은 나로호에 장착돼 있던 페어링(위성보호용 덮개)과 1단 로켓이 낙하하는 위치를 컴퓨터를 사용해 계산합니다. 이때 낙하 위치를 알기 위해 필요한 주요 정보로는 낙하 당시의 높이(고도), 로켓의 무게, 낙하할 때의 속도 등입니다.

또 나로호에서 페어링과 1단 로켓이 분리되는 지점이 워낙 높아서 낙하하는 동안 지구가 자전을 하는 것도 고려해야 합니다. 즉 지상이 움직이고 있으니 이것까지 고려해서 최종 낙하지역을 계산합니다.

페어링과 1단 로켓이 분리되어 낙하할 때 대기권이 시작되기 전인 고도 100㎞ 상공까지는 진공상태로 간주하고 이하에서는 공기 저항이 있는 것으로 계산합니다. 공기저항이 클수록 페어링과 1단 로켓은 이동하는 데 방해를 받게 됩니다. 바람도 계산에 넣어야 합니다. 페어링과 1단 로켓이 이동하는 동안 바람이 어느 정도로 불 것인지도 컴퓨터 모의실험에 넣고 최종 낙하 지역을 계산합니다.

KAIST 항공우주공학과 박철 교수는 "컴퓨터로 1000번 정도 계산해 낙하 예상지역을 알아낸다. 이런 '예정지역(foot print)'은 보통 폭이 50㎞, 길이는 150㎞에 달한다"며 "예정지역은 주로 사람이 없는 사막이나 바다가 되도록 설계한다"고 설명합니다. 바다로 낙하시키는 경우 사전에 국제해사기구(IMO)를 통해 운항하는 선박들에 낙하예정지역의 위치를 통보해 주기에 피해가 발생하지 않는다고 합니다. 박 교수에 따르면 우주 발사체에서 낙하된 물체로 피해가 발생한 적은 없다고 합니다.

이번 나로호에서 정상적으로 분리된 반쪽 페어링과 1단 로켓은 각각 발사장에서 2270㎞, 2700㎞ 떨어진 필리핀 동쪽 태평양 해상에 낙하됐습니다. 2단 로켓은 대기권을 진입하면서 공기와의 마찰로 불에 타 소멸된 것으로 추정됩니다