STS, 알루미늄, 동-크롬합금 등 대거 적용

우리나라가 최초로 독자 개발한 우주발사체 누리호(KSLV-2)가 21일 오후 5시에 발사되어 10여분 만에 목표한 고도에 도달하고 모사체 분리에 성공했다. 다만 실용위성의 궤도 진입은 다음 과제로 남았다. 정부는 발사 자체가 성공적이라고 밝혔는데, 이러한 성공 뒤에서 국내 철강 및 비철금속 산업의 기술력이 뒷받침됐다.

누리호는 스테인리스스틸, 동-크롬합금, 알루미늄 등으로 제작된 길이 47.2m, 무게 200톤으로 무게 1.5톤의 실용위성을 600∼800㎞인 지구 저궤도(LEO)로 실어나르는 3단 우주발사체다. 

1단은 75톤급 액체엔진 4개을 묶어 300톤급 추력을 내고 2단은 75톤급 액체엔진 1개, 3단은 7톤급 액체엔진을 장착하고 있다. 정부는 2010년부터 1조9,572억원을 투입해 누리호를 개발해왔다. 
 
발사체 부피의 80%를 차지하는 연료탱크는 극저온의 산화제와 상온의 연료를 저장하는데, 무게를 줄이기 위해 두께 2.5∼3.0㎜의 얇은 알루미늄 합금으로 제작됐다. 위성 모사체는 스테인리스-알루미늄 구조체로 만들어졌다. 

우주발사체에는 가벼우면서도 열에 잘 버틸 수 있는 소재들이 많이 활용된다. 산화제와 연료가 흘러들어오는 연소기 헤드 부분은 극저온에도 잘 깨지지 않고 충격에 강한 스테인리스 계열의 금속을 사용한다. 3,500℃에 달하는 화염이 닿는 부분에는 빠른 냉각을 위해 열전달이 잘 되는 동합금을 사용하는데, 동을 단독으로 사용하기엔 강도가 약해 크롬을 섞어 사용한다. 

한편 알루미늄 주조·압출업체인 동양AK코리아는 누리호 추진체 부품에 필요한 42인치 알루미늄 합금 빌릿을 공급했다. 해당 소재는 단조 가공을 거쳐 링형 부품으로 만들어져 추진체에 탑재됐다.