이노스페이스가 9일 충북 흥덕구 강내면에 있는 청주사업장에서 페어링 분리시험을 공개했다. / 이노스페이스

이노스페이스가 첫 궤도 발사체가 본격적인 운영을 앞두고 있다.

이노스페이스는 9일 "첫 궤도 발사체이자, 상업 발사체인 ‘한빛-나노(HANBIT-Nano)’ 개발과정 중 핵심 기술 단계인 ‘페이로드 페어링(Payload Fairing) 분리시험’을 성공적으로 수행하고, 시험이 진행된 청주사업장(흥덕구 강내면 소재)에서 개발모델 실물을 공개했다"고 밝혔다.

이노스페이스는 위성을 안전하게 궤도에 안착시키는 최종관문으로 여겨지는 페이로드 페어링 분리시험 성공으로 발사체 개발 과정에서 중요한 하나의 기술적 단계를 넘어섰다. 이번 시험을 통해 탑재체를 안정적으로 보호하고, 설계한 메커니즘에 따라 정확한 시점에 페어링 분리가 이뤄지는 것을 확인함으로써 실제 고객에게도 발사체의 안정적인 개발과 기술적 신뢰성을 입증했다. 

페이로드 페어링은 우주 발사체에 탑재된 위성, 탐사 장비 등의 탑재체를 발사 중에 발생하는 공기저항, 진동, 열, 음파, 압력 등 외부 환경으로부터 보호하는 덮개 역할을 한다. 발사체 기업의 핵심임무가 고객의 위성을 안전하게 보호해서 우주궤도에 정확하게 배치하는 것이므로, 페이로드 페어링 분리 기술의 신뢰성은 발사체의 비행 안전성, 탑재물 보호, 나아가 고객의 미션 성공을 위한 필수적인 요소다.

이노스페이스는 2025년 3월 발사를 목표로 2단형 소형위성발사체 ‘한빛-나노’ 개발에 총력을 기울이고 있다. 발사체의 총 길이는 21.8m, 직경 1.4m, 최대 탑재중량은 90kg. 이 중 페이로드 페어링은 높이 2.6m, 직경 1.4m를 차지한다. 

이노스페이스가 개발한 페어링은 경량화와 내구성을 극대화하기 위해 특별히 설계됐다. 기존의 금속재 구조 방식이 아닌, 탄소 복합재 적층 방식으로 제작해 구조 경량화를 실현했다. 고온 환경에서도 견딜 수 있는 내열성을 확보하기 위해 고온 코팅 소재를 적용했다. 또한, 페어링 분리 시 안정적이고 정확한 분리를 위해 ‘분할 너트 방식’의 분리 장치 기술을 적용해 개발했다. 분할 너트 방식은 화약식 분리 방식 대비 구조가 단순해 경량화에 기여하고, 분리 과정에서 발사체 및 탑재체에 가해지는 충격을 최소화해 손상을 방지하는 이점이 있다.

이번 페어링 분리시험을 통해 이노스페이스는 분리 장치의 반응성과 스프링 어셈블리 구조의 작동성을 검증했으며, 고속 영상 분석을 통해 페어링 분리 속도를 데이터화해 메커니즘의 정확성을 검증했다. 다음 개발 단계에서는 가볍고 고온 환경에서도 안정적인 기능을 발휘하는 특수 소재인 형상 기억합금을 적용한 분리 장치를 도입해, 페어링 분리 때 탑재된 위성에 가해지는 충격을 최소화하는 최신 기술을 확보할 계획이다.

이노스페이스 김수종 대표는 “이번 페이로드 페어링 분리시험 성공을 통해 첫 궤도 발사체이자, 고객의 임무를 수행하는 상업 발사체인 ‘한빛-나노’ 개발을 위해 계획한 일정과 중요한 기술적 단계를 차질 없이 수행하고 있음을 고객들에게 입증할 수 있었다”며 “이노스페이스는 민간 우주발사체 기업으로서 경쟁력 있는 발사체 개발을 통해 전세계의 민·관·군이 우주공간을 활용하고자 할 때 안정적으로 운송수단을 제공하고, 이를 바탕으로 사업성과를 지속적으로 창출하는 기업이 될 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.

이노스페이스 ‘한빛-나노’는 중량 90kg급 탑재체를 500km SSO(Sun-Synchronous Orbit, 태양동기궤도)에 투입시키는 2단형 소형위성 발사체이다. 발사체는 1단에 추력 25톤급 하이브리드 엔진 1기, 2단에 추력 3톤급 엔진 1기로 구성된다. 2단은 고객이 요구하는 발사 미션에 따라 하이브리드 엔진 ‘하이퍼(HyPER)’, 메탄엔진 ‘리머(LiMER)’를 운용함으로써 고객 맞춤형 발사 서비스를 제공한다는 전략이다.

또 발사단가도 로켓랩보다 낮다. 현재 발사 표준 단가는 한빛-나노가 1㎏당 3만3000달러, 마이크로 2만8000달러, 미니 1만2000달러로 책정해 계약을 진행 중인 것으로 알려졌다. 4월 24일 국내 최초의 초소형 군집위성 '네온샛' 1호를 쏘아 올린 로켓랩의 '일렉트론' 발사체는 1㎏당 3만7000~3만8000달러 정도로 알려져 있다.

‘한빛-나노’는 2025년 3월 브라질 알칸타라 우주센터에서 첫 발사를 목표로 개발 중이며, 페이로드 페어링 내부에는 지난 4월 발사 서비스 계약을 체결한 브라질 마라냥 연방 대학교(UFMA, Federal University of Maranhão)와 브라질 카스트로 레이테 컨설토리아(CLC, Castro Leite Consultoria LTDA) 등 고객의 위성 및 탑재체가 실릴 예정이다.