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KSLV-Ⅲ 한국형 중궤도 및 정지궤도 발사체 |
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| <colbgcolor=#505050><colcolor=#ffffff> 용도 | 중궤도 및 정지궤도 발사체 |
| 제작사 |
|
| 사용국 |
[[대한민국|]][[틀:국기|]][[틀:국기|]] |
| 상태 | 개념설계 |
| 제원 | |
| 높이 | 52~54 m |
| 직경 | 3.7~3.8 m |
| 중량 | 360 t |
| 단수 | 2단 |
| 이륙 중량[1] | 약 360 t |
| 건조중량 | ? t |
| 연료탑재량 | ? t |
| 탑재 능력 |
10.0 t (200km LEO) 7.0 t (500km SSO) 3.5 t 이상 ( GTO)[2] 1.8 t 이상 (LTO)[3] 1.0 t 이상 (MTO)[4] |
| 1단 | |
| 엔진 | 7 x KRE-100 SL |
| 추력 | 약 700 tf (해면) 6,860 kN[5] |
| 비추력(SI) | 331 s |
| 연소시간 | ? |
| 추진제 | 액체추진제( 케로신/액체 산소)[A] |
| 2단 | |
| 엔진 | 2 x KRE-010 Vac |
| 추력 | 약20 tf[7] |
| 비추력(SI) | 352 s |
| 연소시간 | 600 s 이상 |
| 추진제 | 액체추진제( 케로신/액체 산소)[A] |
| 발사 기록 | |
| 발사장 | 나로우주센터 제1발사대 |
| 총 발사 수 | 0 |
| 발사일 |
1차시험:
2030년 12월예정 2차시험: 2031년 12월예정 3차: 2032년 12월예정 |
[clearfix]
1. 개요
KSLV-Ⅲ 또는 한국형 중궤도 및 정지궤도 발사체(Korea Space Launch Vehicle-Ⅲ; 한국형발사체-Ⅲ)는 10년간 2조 132억원을 들여 2032년 개발완료예정인 대한민국 최초의 정지궤도 실용위성 발사용 로켓이다. 향후 개발할 대형 정지궤도발사체의 기술적 기반이 되고 2030년대 초 한국형 달 착륙선의 발사체가 될 예정이다.KSLV-Ⅲ는 개발이 완료되고 난 뒤 한국형 유인우주선의 발사체로 사용되거나 1단 로켓의 재사용이 가능해지도록 개량될 예정이다. 역추진 재사용 자체가 원천적으로 불가능한 누리호와 달리, KSLV-Ⅲ는 1단부가 7개의 엔진으로 구성되는 만큼 향후 개량을 통해 팰컨9처럼 중앙부 코어 엔진 1개를 이용한 재사용이 기술적으로 가능하다.
2. 제원
KSLV-III는 2단형 액체엔진 로켓으로서, 1단에는 재점화와 추력조절이 가능한 100톤급 다단연소사이클 엔진 7기를 클러스터링해 700톤의 추력을 낸다. 2단에는 재점화가 가능한 10톤급 다단연소사이클 엔진 2기를 클러스터링해 20톤의 추력을 낸다. 이에 따라 이륙중량은 360톤, 동체직경은 3.7m~3.8m, 페어링 직경은 4.2m이다.2.1. 엔진
2.1.1. 100톤급 엔진
100톤급 다단연소사이클 엔진 7개를 클러스터링해 700톤의 추력을 낸다.2.1.2. 10톤급 엔진
10톤급 다단연소사이클 엔진 2개를 클러스터링해 20톤의 추력을 낸다.2.2. 누리호와의 비교
3. 개발 과정
각각 2023년 개념설계, 2024년 시스템 설계, 2026년 예비설계를 마친 뒤, 2029년까지 상세설계 및 제작을 완료한다.-
2023년 6월 23일
차세대발사체 개발사업단장에 박창수 한국항공우주연구원 발사체연구소 발사체체계종합연구부 부장이 선임됐다.
-
2024년 3월 20일
한화에어로스페이스가 차세대 발사체 개발 사업 발사체 총괄 주관 제작 사업의 우선협상대상자로 선정되었다. 해당 사업에 단독 입찰한 한화에어로스페이스는 지난 3월 12일 기술 능력 적합성 평가를 통과했으며, 항공우주연구원과 협상 과정을 거쳐 본 계약을 체결하게 된다. 체계종합기업으로 선정되면 차세대발사체의 설계, 제작, 시험, 발사 등 발사체 개발부터 운용까지 전 단계를 항우연과 공동으로 수행한다. 누리호의 경우, 항우연이 개발을 주도하고 이후에 체계종합기업( 한화에어로스페이스)에 기술을 이전하는 방식이었다.
-
2024년 5월 9일
한화에어로스페이스가 차세대발사체 개발 사업의 본계약을 체결하여, 최종적으로 체계종합기업으로 선정되었다.
4. 발사 계획
| KSLV-Ⅲ 발사 계획 | ||
| 1차 발사 | 2030년 12월 | 달 궤도 투입 성능검증위성 |
| 2차 발사 | 2031년 12월 | 달 연착륙 검증선 |
| 3차 발사 | 2032년 12월 | 한국형 달 착륙선 |
- 비행모델 1호기는 2028년부터 제작에 착수해 2030년 조립을 완료해 달 궤도 투입 성능을 검증할 수 있는 위성을 탑재하여 발사할 계획이다.
- 비행모델 2호기는 2031년 12월, 달 연착륙 검증선을 탑재하여 발사할 계획이다.
- 비행모델 3호기는 2032년 12월, 달 착륙선을 탑재하여 발사할 계획이다.
5. 파생형
KSLV-Ⅲ는 기본형 이외에도 고체부스터 탑재형과 액체연료 부스터 탑재형이 개발될 예정이며, 고체부스터 탑재형의 경우 LEO 14t/SSO 10t/GTO 6t/GEO 4t의 투입능력을, 액체부스터 탑재형은 LEO 30t의 투입능력을 보유하게 될 예정이다.[9]
6. 기타
- KSLV-Ⅲ 설계에는 스페이스X의 우주발사체와 유사한 점이 많은데, 누리호처럼 3단이 아닌 팰컨 9처럼 2단이라는 점, 다양한 바리에이션[10] 중 팰컨 헤비 같이 1단부와 동일한 플랫폼의 부스터를 장착 가능한 것과 같은 것이 그 이유이다.[11] 팰컨 9 발사체는 재사용이 가능하다는 사실을 제외하고도 미래지향적이고 매우 효율적인 설계를 지닌 만큼 어느 정도 설계사상에서 영향을 받았다는 추측도 있는 편이다. 또한, 누리호와는 다르게 중앙부 코어 엔진이 존재하기 때문에 1단 부스터 재사용에 대한 확장성을 지니고 있다.
- KSLV-Ⅲ의 LEO 페이로드는 10톤 이상으로, 이는 우주 공간에서 대형 구조물을 건설하기 위한 능력과 직결되며,[12] 개발에 성공하면 대한민국은 기존과는 차원이 다른 우주탐사/위성발사 능력을 갖추게 된다.
- KSLV-Ⅲ 개발 사업인 '차세대발사체개발사업'에는 새로운 기술들의 개발계획도 포함되어 있는데, 메탄 엔진과 수소 엔진 선행연구, 재사용 기술연구, 고체부스터 기술연구, 구조 경량화 기술연구, 상단 상온저장성 추진제 액체엔진 선행연구, 발사체 에비오닉스 시스템 기술 연구 등이 포함된다.
- 발사대는 나로호를 발사했던 나로우주센터 제1발사대를 개축하여 사용할 예정이다.
- 2023년 1월 31일 오후 3시 25분, KSLV-Ⅲ 2단에 탑재될 10톤급 터보펌프 시험 중 폭발이 일어나 화재가 발생하였다. # 화재는 1시간 10분 만에 진화되었다. 폭발에 의해 시험 설비가 파손되었으나 인명 피해는 발생하지 않았다. 동 사고 후 약 2개월이 지난 4월 7일 과학기술정보통신부가 밝힌 바에 따르면,
- 1월 31일 폭발 원인은 터보 펌프 내 이물질 탈락에 따른 구성품 충돌 또는 급격한 압력/온도 변화로 부품의 변형에 따른 마찰 두 가지로 추정됐다. 당시 터보 펌프가 폭발 충격으로 완전히 소실됐기에 측정용으로 수신한 데이터를 기반으로 분석한 결과이며, 두 경우의 가능성을 함께 상정하여 터보 펌프의 기술적 보강과 조립 안전성 걍화를 진행할 예정이다.
- 아울러 시험설비 외형의 건축 구조물 안전성에는 영향 없는 정밀 안전진단 결과가 나왔으나, 당시 크게 손상된 시험 설비는 각종 배관의 배치 및 설비 운용 방법 등의 개선까지 포함한 전면 재구축을 거쳐 2024년 초까지 복구할 예정이다.
- 본래 KSLV-III의 1단 엔진 개수는 5개 였으나 목표 달성을 위해 7개로 증가하였다.
7. 관련 문서
8. 외부링크
[1]
발사체 건조 중량+연료 탑재량
[2]
경사각 30도, 해상발사 기준
[3]
달 전이 궤도
[4]
화성 전이 궤도
[5]
약 980 kN x7
[A]
누리호는 Jet A-1
케로신 연료를 사용한다.
[7]
약 98kN x2
[A]
[9]
델타 4 헤비와 비슷한 성능이다
[10]
문서에 서술된 방식 외에도 고체부스터를 장착하거나
페어링 안에 3단을 장착하는 바리에이션도 있다. 원지점 킥모터라 불리는 로켓 모터 디자인 중 하나로 보통 정지궤도(GEO)를 위해 사용된다.
[11]
이 경우 성능을 300% 가량 향상시킬 수 있다.
[12]
이 정도 페이로드면 유인 우주선이나 화성 탐사선까지 발사할 수 있으며, 독자적인
우주정거장 건설/달 착륙선 조립 또한 가능해진다.