현대로템, 전차·철도만 잘 만드는게 아니라 누리호 '이것'도?

[한국금융신문 신혜주 기자] 현대로템(대표이사 이용배)이 K2 전차와 고속철도뿐만 아니라 우주 발사체 분야에서도 존재감을 드러내고 있다. 최근 누리호 4차 발사 성공을 계기로, 누리호 추진기관시스템 시험설비 구축을 담당한 사실이 알려지며 현대로템의 항공우주 역량이 주목받고 있다.

현대로템 디펜스솔루션 부문은 전차뿐 아니라 항공우주 발사체 엔진 관련 연구개발도 지속하고 있다. 특히 한국형 발사체 누리호 개발 과정에서는 추진기관시스템 시험설비 구축을 맡았다.

추진기관시스템 시험설비는 발사체 단별로 추진계통과 연소 성능을 확인하는 핵심 인프라다. 7톤(t)과 75t, 300t급 발사체를 지상에서 종합 연소시험할 수 있도록 설계됐으며, 1·2·3단 각각의 수류시험과 연소시험을 통해 발사체 종합 성능을 검증한다.
수류시험은 발사체에 연료와 산화제 등 추진제를 주입해 추진제 탱크와 밸브 등 추진계통 작동 성능을 확인하는 과정이며, 연소시험은 각 단별로 엔진을 점화해 연소 성능을 확인하는 절차다.

한마디로 누리호 엔진과 추진 시스템이 제대로 작동하는지 사전에 검증할 수 있는 발사 성공 여부의 마지막 관문을 현대로템이 구축한 셈이다.


현대로템 항공우주 사업은 현대정공(현 현대모비스) 시절인 1994년까지 거슬러 올라간다. 당시 설립된 현대우주항공은 한국 최초 액체추진로켓 '과학로켓 3호(KSR-III)' 개발과 시험설비 구축을 담당했다. 이후 2000년 우주 관련 업무가 현대모비스로 이관되면서 한때 중단됐으나, 2004년 현대로템이 우주사업 부문을 다시 이어받으며 현대차그룹 우주개발을 담당하게 됐다.

현대로템은 국내에서 최초로 액체로켓 시험장을 구축·운영한 경험을 가진 곳이다. 서산 시험장 구축 경험을 바탕으로 KSR-III 개발 당시 한국항공우주연구원(항우연)에 13t급 엔진 연소시험장을 구축하는 사업에도 참여했다.
이를 통해 영하 196도 극저온 유체와 400기압 이상 초고압 환경을 정밀 제어하는 기술을 확보했다. 누리호 1단을 300t 추력에서도 견고하게 고정할 수 있는 고정장치를 자체 개발해 설치했다.

현대로템은 추진기관시스템 시험설비를 개발하기 위해 발사체 구조와 작동원리, 운영 방식을 연구하고 유체역학·구조역학·열유동해석·제어 및 계측 기술 등 다양한 기술을 활용했다. 해외 기술 도입 없이 협력사와 협업해 순수 국내 기술로 시험설비를 제작했다.

현대로템은 2011년부터 추진기관시스템 시험설비 설계를 시작해 2014년부터 제작과 구축에 착수했다. 2017년 시험설비 완공하고 한국형 발사체 2단 수류시험을 시작으로 2021년 1단 연소시험을 완료하며 누리호 각 단의 종합 성능시험을 마쳤다. 2022년 6월 한국 독자 기술로 개발된 누리호 발사에 성공했다.

최근에는 정부가 추진하는 35t급 메탄 엔진 기술 개발 과제에 우선협상대상자로 선정됐다. 방위사업청 산하 국방기술진흥연구소(국기연)가 주관하는 사업으로 재사용이 가능한 35t급 추진력을 내는 메탄 기반 우주 발사체 엔진을 개발하는 것이 목적이다. 현대로템은 대한항공과 컨소시엄을 구성해 오는 2030년까지 메탄 엔진 설계와 메탄 엔진용 연소기 개발에 돌입한다.

메탄 엔진은 최근 재사용 로켓의 새 엔진 시스템으로 주목받고 있다. 발사체에 쓰이는 엔진은 연료에 따라 케로신(등유)과 메탄, 수소 엔진 등으로 분류된다. 누리호가 사용한 케로신 엔진은 제작이 쉽고 비용이 상대적으로 저렴하지만, 그을음이 발생해 재사용에는 불리한 특성이 있다.

신혜주 한국금융신문 기자 hjs0509@fntimes.com