중궤도 정지궤도 발사체
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1. 개요
차세대 발사체는 대한민국이 개발 중인 중궤도 및 정지궤도 위성 발사를 목표로 하는 발사체이다. 2018년 발표된 제3차 우주개발진흥기본계획에 따라 한국형발사체 기술을 바탕으로 개발이 추진되었으며, 2022년 예비타당성 조사를 통과하여 2032년까지 개발을 완료할 예정이다. 차세대 발사체는 10톤의 위성을 지구 저궤도에, 1.8톤의 위성을 달, 1톤의 위성을 화성까지 보낼 수 있도록 설계되었으며, 100톤급 다단연소사이클 엔진 5개를 묶은 1단과 10톤급 엔진 2개를 묶은 2단으로 구성될 예정이다. 스페이스X의 팰컨9과 유사하게 재사용 가능한 발사체로 개발될 예정이며, 유럽의 아리안 넥스트와도 기술적 유사성을 보인다.
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| 중궤도 정지궤도 발사체 | |
|---|---|
| 발사체 정보 | |
| 이름 | 차세대발사체 |
| 제작자 | 한국항공우주연구원, 한화, 현대중공업 등 |
| 사용 국가 | 대한민국 |
| 상태 | 개발 중 |
| 최초 발사일 | 2030년 예정 |
| 발사장 | 나로우주센터 |
| 단수 | 2단 |
| 성능 | |
| LEO 하중 | 10 t |
| SSO 하중 | 7 t |
| 1단 | |
| 추진제 | 액체추진제(케로신/액체 산소) |
| 추력 | 500 t |
| 엔진 | 5 x KRE-100 |
| 2단 | |
| 추진제2 | 액체추진제(케로신/액체 산소) |
| 추력2 | 20 t |
| 엔진2 | 2 x KRE-010 |
| 기타 | |
| 홈페이지 | 차세대발사체 홈페이지 |
2. 역사
2018년 2월, 과학기술정보통신부는 국가우주위원회를 개최하여 제3차 우주개발진흥기본계획을 발표하였다. 발사체 분야에서는 자력발사서비스 기반 구축을 위해 2021년부터 2025년까지 1단계로 한국형발사체(누리호)를 기반으로 발사 서비스 생태계를 육성하고, 2026년부터 2030년까지 2단계로 국내 위성발사 양산 체계를 통한 가격경쟁력 확보 계획을 수립하였다. 또한 소형과 대형으로 양극화되는 발사 수요 등을 고려하여 확보된 한국형발사체 기술을 다양한 크기의 발사체로 확장하는데 2025년부터 2030년까지 500kg이하의 소형 위성 수요증가에 대비, 한국형발사체(1.5t) 기술을 경제성을 갖춘 소형발사체 플랫폼으로 연계 확장하고 2030년부터 2040년까지 저궤도 대형위성, 정지궤도위성(3t 이상) 등 다양한 우주임무 수행 관련 국내수요가 풍부할 경우 대형발사체 플랫폼 관련기술 확보하는 계획을 수립하였다.
2022년 11월 29일, 과학기술정보통신부는 국가연구개발사업평가 총괄위원회를 열고 ‘차세대 발사체 개발사업’의 예비타당성조사를 통과시켰다. 2023년부터 2032년까지 2조1324억원을 들여 차세대 발사체를 개발하기로 했다.
차세대발사체는 1.8t의 우주선을 달까지, 1t의 우주선을 화성까지 보낼 수 있다. 2단으로 개발된다. 차세대 발사체의 1단은 100t급 다단연소사이클 엔진 5개를 묶어 만든다. 또 2단은 여러번 점화가 가능한 10t급 엔진을 2개를 묶는다. 특히 스페이스X의 팰컨9 처럼 여러번 재사용할 수 있도록 만들 계획이다. 차세대 발사체는 유럽이 개발중인 아리안 넥스트와도 상당히 흡사하다.
2. 1. 제3차 우주개발진흥기본계획 (2018년)
2018년 2월, 과학기술정보통신부는 국가우주위원회를 개최하여 제3차 우주개발진흥기본계획을 발표하였다. 발사체 분야에서는 자력발사서비스 기반 구축을 위해 2021년부터 2025년까지 1단계로 한국형발사체(누리호)를 기반으로 발사 서비스 생태계를 육성하고, 2026년부터 2030년까지 2단계로 국내 위성발사 양산 체계를 통한 가격경쟁력 확보 계획을 수립하였다. 또한 소형과 대형으로 양극화되는 발사 수요 등을 고려하여 확보된 한국형발사체 기술을 다양한 크기의 발사체로 확장하는데 2025년부터 2030년까지 500kg이하의 소형 위성 수요증가에 대비, 한국형발사체(1.5t) 기술을 경제성을 갖춘 소형발사체 플랫폼으로 연계 확장하고 2030년부터 2040년까지 저궤도 대형위성, 정지궤도위성(3t 이상) 등 다양한 우주임무 수행 관련 국내수요가 풍부할 경우 대형발사체 플랫폼 관련기술 확보하는 계획을 수립하였다.2022년 11월 29일, 과학기술정보통신부는 국가연구개발사업평가 총괄위원회를 열고 ‘차세대 발사체 개발사업’의 예비타당성조사를 통과시켰다. 2023년부터 2032년까지 2조1324억원을 들여 차세대 발사체를 개발하기로 했다.
차세대발사체는 1.8t의 우주선을 달까지, 1t의 우주선을 화성까지 보낼 수 있다. 2단으로 개발된다. 차세대 발사체의 1단은 100t급 다단연소사이클 엔진 5개를 묶어 만든다. 또 2단은 여러번 점화가 가능한 10t급 엔진을 2개를 묶는다. 특히 스페이스X의 팰컨9 처럼 여러번 재사용할 수 있도록 만들 계획이다. 차세대 발사체는 유럽이 개발중인 아리안 넥스트와도 상당히 흡사하다.
2. 2. 차세대 발사체 개발사업 예비타당성조사 통과 (2022년)
2018년 2월, 과학기술정보통신부는 국가우주위원회를 개최하여 제3차 우주개발진흥기본계획을 발표하였다. 발사체 분야에서는 자력발사서비스 기반 구축을 위해 한국형발사체를 기반으로 발사서비스 생태계를 육성하고, 국내 위성발사 양산 체계를 통한 가격경쟁력 확보 계획을 수립하였다. 또한 소형과 대형으로 양극화되는 발사 수요 등을 고려하여 확보된 한국형발사체 기술을 다양한 크기의 발사체로 확장하는 계획을 수립하였다.2022년 11월 29일, 과학기술정보통신부는 국가연구개발사업평가 총괄위원회를 열고 ‘차세대 발사체 개발사업’의 예비타당성조사를 통과시켰다. 2023년부터 2032년까지 2조 1324억 원을 투입하여 차세대 발사체를 개발하기로 했다.
차세대발사체는 1.8t의 우주선을 달까지, 1t의 우주선을 화성까지 보낼 수 있다. 2단으로 개발되며, 1단은 100t급 다단연소사이클 엔진 5개를 묶어 만들고, 2단은 여러번 점화가 가능한 10t급 엔진 2개를 묶는다. 특히 스페이스X의 팰컨9처럼 여러번 재사용할 수 있도록 만들 계획이며, 유럽이 개발중인 아리안 넥스트와도 상당히 흡사하다.
3. 차세대 발사체 (KSLV-III)
3. 1. 개발 목표
한국항공우주연구원은 누리호 개발 당시 스페이스X의 팰컨 9을 벤치마킹하려고 했다. 차세대 발사체는 지구 저궤도(LEO)에 10톤의 인공위성을 운반할 수 있도록 개발될 예정이다. 팰컨 9도 최초 발사한 모델인 버전 1.0은 10톤이었다. 이후 버전업을 하면서, 현재 최종 버전은 22.8톤을 운반한다. 팰컨9는 연소방식으로 가스발생기 사이클을 사용하는데, 차세대발사체는 이보다 10% 연소효율이 높은 단계식 연소 사이클을 사용할 계획이다.3. 2. 기술적 특징
누리호 개발 당시 팰컨 9를 벤치마킹했던 한국항공우주연구원은 차세대 발사체에 지구 저궤도(LEO)에 10톤의 인공위성을 운반할 수 있도록 할 계획이다. 팰컨 9의 최초 발사 모델인 버전 1.0도 10톤이었으나, 이후 버전업을 통해 현재 최종 버전은 22.8톤을 운반한다. 차세대 발사체는 팰컨 9이 사용하는 가스발생기 사이클보다 10% 연소 효율이 높은 단계식 연소 사이클을 사용할 계획이다.4. 국내외 발사체 비교
wikitable
| 모델 | 나로호 | 누리호 | 차세대발사체 |
|---|---|---|---|
| 다른이름 | 나로호 | 누리호 | 차세대발사체 |
| 길이 | 33.5 m | 47.2 m | 52-54 m |
| 무게 | 140 톤 | 200 톤 | 370 톤 |
| LEO 페이로드 | 100 kg | 3.3 톤 | 10 톤 |
| 최초발사 | 2013년 1월 30일 | 2022년 6월 21일 | 2030년 |
| 1단추력 | 170 톤 | 300 톤 | 500 톤 |
| 2단추력 | 8 톤 | 75 톤 | 20 톤 |
| 3단추력 | - | 7 톤 | - |
| 개발비용 | 8천억원 | 2조원 | 2조원 |
4. 1. 대한민국 발사체 비교
wikitable| 모델 | 나로호 | 누리호 | 차세대발사체 |
|---|---|---|---|
| 다른이름 | 나로호 | 누리호 | 차세대발사체 |
| 길이 | 33.5 m | 47.2 m | 52-54 m |
| 무게 | 140 톤 | 200 톤 | 370 톤 |
| LEO 페이로드 | 100 kg | 3.3 톤 | 10 톤 |
| 최초발사 | 2013년 1월 30일 | 2022년 6월 21일 | 2030년 |
| 1단추력 | 170 톤 | 300 톤 | 500 톤 |
| 2단추력 | 8 톤 | 75 톤 | 20 톤 |
| 3단추력 | - | 7 톤 | - |
| 개발비용 | 8천억원 | 2조원 | 2조원 |
4. 2. 해외 발사체와의 비교
대한민국의 차세대 발사체는 스페이스X의 팰컨 9과 유럽의 아리안 넥스트와 유사한 재사용 발사체를 목표로 개발되고 있다. 특히, 아리안 넥스트는 설계 방식과 개발 일정 면에서 한국의 차세대 발사체와 매우 흡사하며, 두 발사체 모두 팰컨 9을 벤치마킹하고 있다.한국항공우주연구원(항우연)은 누리호 개발 당시에도 팰컨 9을 벤치마킹하려고 했다. 차세대 발사체는 지구 저궤도(LEO)에 10톤의 인공위성을 운반할 수 있는데, 팰컨 9의 최초 발사 모델인 버전 1.0도 10톤이었다. 팰컨 9는 가스발생기 사이클을 사용하는데, 차세대 발사체는 이보다 10% 연소효율이 높은 단계식 연소 사이클을 사용할 계획이다.
항우연은 누리호 개발 당시 아리안의 설계 사상을 도입하였다. 유럽(ESA)이 개발중인 재사용 발사체(아리안 넥스트)는 한국의 차세대 발사체와 매우 흡사하다. 유럽과 한국 모두 스페이스X의 팰컨 9을 추종하는 재사용 발사체를 개발할 예정이다. 유럽은 메테인을 연료로 하는 프로메테우스 엔진(추력 100t급) 7-9기를 클러스터링하여 메인 1단으로 사용하고, 한국은 케로신을 연료로 하는 KRE-100(추력 100t급) 5기를 클러스터링하여 메인 1단으로 사용할 것이다. 유럽과 한국 모두 기본형, 부스터 장착형(유럽은 액체부스터, 한국은 고체부스터), 그리고 메인 1단 엔진을 부스터로 하여 팰컨 헤비와 같이 최대 확장형 형태로 운용하는 바리에이션을 각각 개발할 예정이다. 유럽과 한국 모두 2030년대 초에 개발을 완료할 예정이다.
5. 관련 정책 및 전망
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