소형 리프트 발사체
1. 개요
소형 리프트 발사체는 우주 개발 초창기부터 존재해 온 개념으로, 소형 위성 발사를 위해 개발되었다. 일본은 SS-520 로켓을 이용하여 세계 최소형 로켓 발사 기록을 경신했으며, 현재 다양한 국가 및 기업에서 소형 리프트 발사체를 개발하거나 운용하고 있다. 주요 발사체로는 SS-520, 일렉트론, 페가수스 등이 있으며, 개발 중인 발사체로는 블루 웨일 1, ZERO, 비크람 1 등이 있다.
| 분류 | 소형 리프트 발사체 |
|---|---|
| 이전 단계 | 사운딩 로켓 |
| 다음 단계 | 중형 리프트 발사체 |
| 사용 시작 | 1957년부터 |
| 미국 기준 | 2000kg 미만 |
|---|---|
| 러시아 기준 | 5000kg 미만 |
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국기 -
중구 (부산광역시)
부산광역시 중구는 부산의 중심지로, 과거 왜관이 위치했으며 부산부청과 부산시청이 있었고 현재는 교통의 요지이자 다양한 관광 명소를 보유하고 있다. -
국기 -
아시아
아시아는 세계에서 가장 크고 인구가 많은 대륙으로, 유라시아 동쪽 4/5를 차지하며, 4대 문명 중 3개의 발원지이고 다양한 종교와 문화가 발전했으며 경제 성장과 분쟁을 동시에 겪고 있다. -
우주발사체 -
팰컨 1
스페이스X에서 개발한 팰컨 1은 민간 자금으로 개발된 액체 추진 방식의 소형 궤도 발사체로, 여러 번의 시도 끝에 세계 최초로 민간 액체 추진 로켓으로서 궤도 진입과 상업 위성 발사에 성공했으나, 사업성 부족으로 운용이 중단되었다. -
우주발사체 -
델타 IV
델타 IV는 미국 공군의 EELV 프로그램에 따라 개발된 델타 로켓 계열의 발사체로, 액체 수소 연료와 RS-68 엔진을 사용하며 다양한 버전으로 운용되다가 높은 비용과 수요 부족으로 인해 단계적으로 폐지되었고, 벌컨 켄타우루스가 이를 대체할 예정이다.
2. 역사
소형 리프트 발사체의 개념은 우주 개발 초기부터 존재했다. 1950년대 미국의 뱅가드는 소형 인공위성 발사에 사용되었지만, 성능과 신뢰성이 낮았다. 이후 여러 국가에서 소형 위성 발사를 위한 로켓 개발을 시도했다.
1957년 10월 4일 소련은 스푸트니크 8A71PS 로켓을 이용하여 스푸트니크 1호를 발사했다. 1958년 2월 1일 미국은 주노 I로켓을 통해 익스플로러 1호를, 1958년 3월 17일에는 뱅가드로켓을 통해 뱅가드 1호를 발사했다. 1970년 2월 11일 일본은 L-4S 로켓을 통해 오오스미를 발사하였다.
2018년 일본은 SS-520 로켓 3단형을 이용해 무게 3kg의 초소형 위성 '타스키'를 궤도에 성공적으로 안착시켜 세계 최소형 로켓 발사 기록을 경신했다.
최근 기술 발전으로 큐브위성을 비롯한 초소형 인공위성 발사가 증가하고 있다. 이들 대부분은 위성 공동 발사로 발사되지만, 수 년을 기다려야 하거나, 목적에 맞는 궤도가 아닌 경우도 있다. 이러한 수요에 부응하기 위해 소형 인공위성 발사 전용 로켓 개발이 요구되어 왔다.
2.1. 대한민국
대한민국은 2013년 나로호를 통해 소형 위성 발사에 성공하며 소형 발사체 기술력을 입증했다. 나로호 개발은 대한민국 우주 개발 역사에서 중요한 이정표로, 독자적인 우주 발사체 기술 확보의 발판을 마련했다. 최근에는 페리게이 에어로스페이스와 같은 민간 기업들이 소형 발사체 개발에 적극적으로 참여하고 있으며, 이는 대한민국 우주 산업 생태계 확장에 기여할 것으로 기대된다.
페리게이 에어로스페이스에서 개발한 블루 웨일 1은 2022년 첫 비행을 하였으며, kg의 탑재량을 저궤도에, kg의 탑재량을 태양 동기 궤도로 쏘아 올릴 수 있다.
2023년에는 국방부 주도로 고체연료 발사체를 이용한 소형위성 발사에 성공했다.
3. 주요 발사체
전 세계적으로 다양한 소형 리프트 발사체가 개발, 운영, 또는 퇴역했다.
| 발사체 | 제작 국가 | 제작자 | 발사 중량 LEO (kg) | 발사 중량 기타 궤도 (kg) | 발사 횟수 | 현황 | 최초 비행일 | 최후 비행일 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SS-520 | IHI | 2 | 운영 중 | 2017 | ||||
| 뱅가드 | 마틴 | 9 | 11(+1) | 은퇴 | 1957 | 1959 | ||
| 람다 4S | 닛산 | 26 | 5 | 은퇴 | 1966 | 1977 | ||
| SLV | ISRO | 40 | 4 | 은퇴 | 1979 | 1983 | ||
| 사파르 | 이란 우주국 | 50 | 6+1 | 사용 중 | 2008 | |||
| 벡터-R | 벡터 스페이스 시스템 | 60 | 0 | 개발 중 | 2017 | |||
| 블랙 에로우 | RAE | 73 | 4 | 은퇴 | 1969 | 1971 | ||
| ARION-1 | PLD 스페이스 | 100 | 0 | 개발 중 | ||||
| 시모그르 | 이란 우주국 | 100-350 | 1(+1) | 운영 중 | 2016 | |||
| 나로호 | KARI/흐루니체프 | 100 | 3 | 은퇴 | 2009 | 2013 | ||
| 은하 | KCST | 100 | 3 | 임시 사용 중단 | 2009 | 2012 | ||
| 볼나 | MRDB | 100 | 1(+5) | 은퇴 | 1995 | 2005 | ||
| 카이투지-1 | CALT | 100 | 2 | 은퇴 | 2002 | 2003 | ||
| 디아망 | SEREB | 107 | 12 | 은퇴 | 1965 | 1975 | ||
| 벡터-H | 벡터 스페이스 시스템 | 110 | 0 | 개발 중 | ||||
| 일렉트론 | 로켓 랩 | 150 | 2 | 운영 중 | 2017 | |||
| 샤빗 | 이스라엘 우주국 | 160 | 10 | 운영 중 | 1988 | |||
| 스카웃 | 미 공군/NASA | 174 | 125 | 은퇴 | 1961 | 1994 | ||
| Mu-4s | 닛산 자동차 | 180 | 4 | 은퇴 | 1971 | 1972 | ||
| Mu-3C | 닛산 자동차 | 195 | 4 | 은퇴 | 1974 | 1979 | ||
| ARION-2 | PLD 스페이스 | 150 | 0 | 개발 중 | ||||
| 트로나더 II | CONAE | 250 | 0 | 개발 중 | ||||
| 시틸 | MRDB | 280 - 420 | 2 | 은퇴 | 1998 | 2006 | ||
| Mu-3H | 닛산 자동차 | 300 | 3 | 은퇴 | 1977 | 1978 | ||
| Mu-3S | 닛산 자동차 | 300 | 4 | 은퇴 | 1980 | 1984 | ||
| 창정 1호 | CALT | 300 | 2 | 은퇴 | 1970 | 1971 | ||
| 델타 1913 | 멕도넬 더글러스 | 328 | 1 | 은퇴 | 1973 | 1973 | ||
| 델타 2310 | 멕도넬 더글러스 | 336 | 3 | 은퇴 | 1974 | 1981 | ||
| Delta 1410 | 멕도넬 더글러스 | 340 | 1 | 은퇴 | 1975 | 1975 | ||
| 용맹-1 | 로켓 크레프터 | 376 | 0 | 개발 중 | ||||
| VLS-1 | AEB/INPE | 380 | 2 | 은퇴 | 1997 | 2003 | ||
| 델타 1604 | 멕도넬 더글러스 | 390 | 2 | 은퇴 | 1972 | 1973 | ||
| 쿠아지오-1 | CASC | 400 | 3 | 운영 중 | 2013 | |||
| 창정 1호 | CASC | 1500 | 0 | 개발 중 | ||||
| 팰컨 1 | SpaceX | 420 | 5 | 은퇴 | 2006 | 2009 | ||
| 페가수스 | 오비탈 사이언스 | 443 | 43 | 운영 중 | 1990 | |||
| 스푸트니크 | RSP 에너지아 | 500 | 2 | 은퇴 | 1957 | 1957 | ||
| Start-1 | MITT | 532 | 350(SSO) | 5 | 운영 중 | 1993 | ||
| 미노타우르 I | 오비탈 사이언스 | 580 | 11 | 운영 중 | 2000 | |||
| 미노타우르 IV | 오비탈 사이언스 | 1735 | 4(+2) | 운영 중 | 2010 | |||
| 미노타우르-C | 오비탈 사이언스 | 1450 | 1050(SSO) | 10 | 운영 중 | 1994 | ||
| 창정 6호 | CALT | 500(SSO) | 2 | 운영 중 | 2015 | |||
| 창정 11호 | CALT | 700 | 3 | 운영 중 | 2015 | |||
| 백두산 | KCST | 700 | 1 | 은퇴 | 1998 | |||
| 창정 1D | CALT | 740 | 0(+3) | 은퇴 | 1995 | 2002 | ||
| Mu-3SII | 닛산 자동차 | 770 | 8 | 은퇴 | 1985 | 1995 | ||
| 아테나 I | 록히드 마틴 | 795 | 515(GTO) | 4 | 은퇴 | 1995 | 2001 | |
| 델타 3913 | 멕도넬 더글러스 | 816 | 1 | 은퇴 | 1981 | 1981 | ||
| J-I | IHI/닛산 자동차 | 1000 | 0(+1) | 은퇴 | 1996 | 1996 | ||
| 델타 1910 | 멕도넬 더글러스 | 1066 | 1 | 은퇴 | 1975 | 1975 | ||
| N-I | 미스비시 중공업 | 1200 | 7 | 은퇴 | 1975 | 1982 | ||
| 아틀라스-센타우르 | 록히드마틴 | 1134 | 2222(GTO) | 148 | 은퇴 | 1962 | 1983 | |
| 엡실론 | IHI | 1200 | 3 | 운영 중 | 2013 | |||
| 델타 0900 | 멕도넬 더글러스 | 1300 | 818(SSO) | 2 | 은퇴 | 1972 | 1972 | |
| 스푸트니크 8A91 | RSP 에너지아 | 1327 | 2 | 은퇴 | 1958 | 1958 | ||
| 아리안 1호 | Les Mureaux | 1400 | 1850(GTO) | 11 | 은퇴 | 1979 | 1986 | |
| 코스모스-3M | NPO 폴리옷 | 1500 | 442 | 은퇴 | 1967 | 2010 | ||
| 스트렐라 | 흐루니체프 | 1400 | 3 | 운영 중 | 2003 | |||
| H-I | 미쓰비시 중공업 | 1400 | 9 | 은퇴 | 1986 | 1992 | ||
| M-V | 닛산 자동차 (2000년까지) IHI 에어로스페이스 (2006년까지) | 1800 - 1850 | 7 | 은퇴 | 1997 | 2006 | ||
| 아테나 II | 록히드 마틴 | 1800 | 3 | 은퇴 | 1998 | 1999 | ||
| 델타 1900 | 멕도넬 더글러스 | 1800 | 1 | 은퇴 | 1973 | 1973 | ||
| 델타 2910 | 멕도넬 더글러스 | 1887 | 6 | 은퇴 | 1975 | 1978 | ||
| 로콧 | 흐루니체프 | 1950 | 1200(SSO) | 30 | 운영 중 | 1990 | ||
| ASLV | ISRO | 150 | 4 | 은퇴 | 1987 | 1994 |
3.1. 운용 중
| 발사체 | 국가 | 제작사 | LEO 발사 중량 (kg) | 기타 궤도 발사 중량 (kg) | 발사 횟수 | 현황 | 최초 비행일 | 최후 비행일 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 엡실론 | IHI | 운영 중 | 2013 | |||||
| KAIROS | Space One | (SSO) | 운영 중 | 2024 | ||||
| 일렉트론 | Rocket Lab | (SSO) | 운영 중 | 2017 | ||||
| 미노타우어 I | Northrop Grumman | 운영 중 | 2000 | |||||
| 미노타우어 IV | Northrop Grumman | 운영 중 | 2010 | |||||
| 미노타우르-C | Northrop Grumman | (SSO) | 운영 중 | 1994 | ||||
| 파이어플라이 알파 | Firefly | (SSO) | 운영 중 | 2021 | ||||
| RS1 | ABL | 400 (GTO) | 운영 중 | 2023 | ||||
| 창정 6호 | CALT | (SSO) | 운영 중 | 2015 | ||||
| 창정 11호 | CALT | 운영 중 | 2015 | |||||
| 쿠아이저우-1 | CASC | 250 (SSO) | 운영 중 | 2013 | ||||
| Kuaizhou-11 | CASC | 1,000 (SSO) | 운영 중 | |||||
| Ceres-1 | Galactic Energy | 운영 중 | 2020 | |||||
| Jielong 1 | CALT | (SSO) | 운영 중 | 2019 | ||||
| Hyperbola-1 | i-Space | 운영 중 | 2020 | |||||
| Kinetica 1 | CAS Space | (SSO) | 운영 중 | 2022 | ||||
| Tianlong-2 | Space Pioneer | (SSO) | 운영 중 | 2023 | ||||
| Jielong 3 | CALT | (SSO) | 운영 중 | 2022 | ||||
| OS-M | OneSpace | (SSO) | 운영 중 | 2019 | ||||
| Start-1 | MITT | (SSO) | 운영 중 | 1993 | ||||
| 스트렐라 | 흐루니체프 | 운영 중 | 2003 | |||||
| Shavit 2 | IAE | 운영 중 | 1988 | |||||
| SSLV | ISRO / NSIL | (SSO) | 운영 중 | 2022 | ||||
| Qased | IRGCASF | 운영 중 | 2020 | |||||
| Qaem 100 | IRGC | 3(+1) | 운영 중 | 2023 | ||||
| 시모르그 | Iranian Space Agency | (+1) | 운영 중 | 2016 | ||||
| 은하 | KCST | 운영 중 | 2009 | |||||
| 천리마 1 | NADA | 운영 중 | 2023 | |||||
| SK 고체 연료 TV2 | 국방부 | 1 | 운영 중 | 2023 | ||||
| SK 고체 연료 LV | 국방부 | 운영 중 | 2023 |
3.2. 개발 중
| 발사체 | 개발국 | 제조사 | 저궤도 (kg)로의 탑재량 | 다른 궤도 (kg)로의 탑재량 | 첫 비행 (예상) |
|---|---|---|---|---|---|
| 블루 웨일 1 | 페리게이 에어로스페이스 | (태양 동기 궤도) | 2022 | ||
| 아그니반 | 아그니쿨 코스모스 | 2022 | |||
| ZERO | 인터스텔라 테크놀로지스 | (태양 동기 궤도) | 2023 | ||
| Chetak | 벨라트릭스 에어로스페이스 | 2023 | |||
| VLM | 브라질 항공우주 기술 총사령부 | 2027 | |||
| 하리본 SLS-1 | 오르빗X | 2023 | |||
| DNLV | 인디펜던스-X 에어로스페이스 | 2023 | |||
| 볼란스 | 적도 우주 시스템 | (태양 동기 궤도) | 2023 | ||
| 줄자나 | 이란 우주국 | 2021 | |||
| 비크람 1 | 스카이루트 에어로스페이스 | (태양 동기 궤도) | 2023 | ||
| 스카이로라 XL | 스카이로라 | 2023 | |||
| 하피스 V | TiSPACE | (태양 동기 궤도) | |||
| 비크람 2 | 스카이루트 에어로스페이스 | (태양 동기 궤도) | 미정 | ||
| 로켓 4 | 아스트라 스페이스, Inc. | 2023 | |||
| 비크람 3 | 스카이루트 에어로스페이스 | (태양 동기 궤도) | 미정 | ||
| 트로나도르 II | CONAE | 2029 | |||
| 미우라 5 | PLD 스페이스 | 2024 | |||
| 스펙트럼 | 이사르 에어로스페이스 | (태양 동기 궤도) | 2023 | ||
| 하이퍼볼라-2 | i-Space |
3.3. 퇴역
다음은 퇴역한 소형 리프트 발사체 목록이다.
| 발사체 | 제작 국가 | 제작자 | 발사 횟수 | 최초 비행일 | 최후 비행일 |
|---|---|---|---|---|---|
| 뱅가드 | 마틴 | 11(+1) | 1957 | 1959 | |
| 람다 4S | 닛산 | 5 | 1966 | 1977 | |
| SLV | ISRO | 4 | 1979 | 1983 | |
| 블랙 에로우 | RAE | 4 | 1969 | 1971 | |
| 스카웃 | 미 공군/NASA | 125 | 1961 | 1994 | |
| Mu-4S | 닛산 자동차 | 4 | 1971 | 1972 | |
| Mu-3C | 닛산 자동차 | 4 | 1974 | 1979 | |
| 시틸 | MRDB | 2 | 1998 | 2006 | |
| Mu-3H | 닛산 자동차 | 3 | 1977 | 1978 | |
| Mu-3S | 닛산 자동차 | 4 | 1980 | 1984 | |
| 창정 1호 | CALT | 2 | 1970 | 1971 | |
| 델타 1913 | 멕도넬 더글러스 | 1 | 1973 | 1973 | |
| 델타 2310 | 멕도넬 더글러스 | 3 | 1974 | 1981 | |
| Delta 1410 | 멕도넬 더글러스 | 1 | 1975 | 1975 | |
| VLS-1 | AEB/INPE | 2 | 1997 | 2003 | |
| 델타 1604 | 멕도넬 더글러스 | 2 | 1972 | 1973 | |
| 팰컨 1 | SpaceX | 5 | 2006 | 2009 | |
| 스푸트니크 | RSP 에너지아 | 2 | 1957 | 1957 | |
| 백두산 | KCST | 1 | 1998 | 1998 | |
| 창정 1D | CALT | 0(+3) | 1995 | 2002 | |
| Mu-3SII | 닛산 자동차 | 8 | 1985 | 1995 | |
| 아테나 I | 록히드 마틴 | 4 | 1995 | 2001 | |
| 델타 3913 | 멕도넬 더글러스 | 1 | 1981 | 1981 | |
| J-I | IHI/닛산 자동차 | 0(+1) | 1996 | 1996 | |
| 델타 1910 | 멕도넬 더글러스 | 1 | 1975 | 1975 | |
| N-I | 미스비시 중공업 | 7 | 1975 | 1982 | |
| 델타 0900 | 멕도넬 더글러스 | 2 | 1972 | 1972 | |
| 스푸트니크 8A91 | RSP 에너지아 | 2 | 1958 | 1958 | |
| H-I | 미쓰비시 중공업 | 9 | 1986 | 1992 | |
| M-V | 닛산 자동차 (2000년까지), IHI (2006년까지) | 7 | 1997 | 2006 | |
| 아테나 II | 록히드 마틴 | 3 | 1998 | 1999 | |
| 델타 1900 | 멕도넬 더글러스 | 1 | 1973 | 1973 | |
| 델타 2910 | 멕도넬 더글러스 | 6 | 1975 | 1978 | |
| ASLV | ISRO | 4 | 1987 | 1994 | |
| 디아망 | SEREB | 12 | 1965 | 1975 | |
| 나로호 | KARI/흐루니체프 | 3 | 2009 | 2013 | |
| 볼나 | MRDB | 1(+5) | 1995 | 2005 | |
| 카이투지-1 | CALT | 2 | 2002 | 2003 | |
| 코스모스-3M | NPO 폴리옷 | 442 | 1967 | 2010 | |
| 주노 I | Chrysler | 6 | 1958 | 1959 | |
| 주노 II | Chrysler | 10 | 1958 | 1961 | |
| Rocket 3 | Astra | 7(+2) | 2020 | 2022 | |
| 페가수스 | 오비탈 사이언스 | 45 | 1990 | 2021 | |
| Conestoga | Space Services Inc. | 3 | 1982 | 1995 | |
| Launcher One | Virgin Orbit | 6 | 2020 | 2020 | |
| Terran 1 | Relativity Space | 1 | 2023 | 2023 | |
| Atlas LV-3B | Convair | 9 | 1960 | 1963 | |
| 로콧 | 흐루니체프 | 34 | 1990 | 2019 | |
| Zhuque-1 | LandSpace | 1 | 2018 | 2018 | |
| 아리안 1호 | Les Mureaux | 11 | 1979 | 1986 | |
| Vega | Avio | 22 | 2012 | 2024 |
4. 기술적 특징
소형 리프트 발사체는 일반적으로 고체 로켓 모터를 사용하여 구조가 간단하고 비용이 저렴하다는 특징이 있다. 그러나 최근에는 액체 로켓 엔진, 하이브리드 로켓 엔진 등 다양한 추진 시스템을 적용하여 성능을 향상시키려는 시도도 이루어지고 있다.
5. 전망
초소형 위성 시장의 성장과 함께 소형 리프트 발사체에 대한 수요는 계속 증가할 것으로 예상된다. 민간 기업들의 참여가 확대되면서 발사 비용 절감 및 기술 혁신이 가속화될 것으로 전망된다.
최근 기술 발전으로 큐브위성을 비롯한 초소형 인공위성 발사가 증가하고 있다. 이들 대부분은 위성 공동 발사로 발사되지만, 수년을 기다려야 하거나 목적에 맞는 궤도가 아닌 경우도 있다. 이러한 수요에 부응하기 위해 소형 인공위성 발사 전용 로켓 개발이 요구되어 왔다. 1950년대 우주 개발 초창기부터 뱅가드와 같이 이미 소형 인공위성 발사용 로켓이 존재했지만, 현재 기준으로는 고가에 발사 능력과 신뢰성이 낮았다. 최근에는 최신 기술을 도입하여, 고신뢰성, 저렴한 비용, 고성능 로켓을 개발하려는 움직임이 각국의 기업, 민간 단체에서 높아지고 있다.
대한민국은 정부와 민간의 협력을 통해 소형 발사체 기술 경쟁력을 강화하고, 글로벌 우주 시장에서 입지를 확대해 나갈 것으로 기대된다.