굴지 기업 제치고 유럽서 첫 재사용로켓 시현 성공한 대학생들

지난달 말 스위스 대학생들로 이뤄진 로켓 개발팀이 유럽 우주산업계를 발칵 뒤집었다.

유럽우주국(ESA)과 아리안 스페이스 같은 굴지의 기업과 기관을 제치고 유럽에선 처음으로 ‘로켓 홉 테스트(Rocket Hop Test)’에 성공한 것이다.

이 테스트는 로켓이 수직으로 발사된 뒤 하늘에서 잠시 맴돌다가 발사 지점에 다시 착륙하는 일종의 시험 비행이다.

재사용발사체를 개발하려면 반드시 로켓 홉 테스트를 거쳐야 한다.

사실 용어는 일반인에겐 다소 낯설지만 스페이스X의 재사용발사체 팰컨9를 아는 사람이라면 한 번쯤 테스트 장면을 본 적이 있다.

인공위성을 우주로 실어 나른 팰컨9의 1단 로켓이 수직으로 내려오다 착륙 직전 다리 3개를 뻗어 착륙장에 가뿐하게 내려앉는 모습은 익숙한 풍경이 됐다.

해외 기술공학 전문지와 기술 커뮤니티에서는 이번 성공을 빗대 ”학생들이 로켓 점프로 유럽 우주기술의 새 역사를 썼다”고 평가했다.

대학생들 “기업·우주기관보다 먼저 개발” 목표

이번 시험을 주도한 제레미 마르시아크와 줄리 뵈닝, 피에르 뵈닝 등 대학생 다섯 명은 같은 고등학교를 다니며 우주에 대한 열정을 키웠다고 한다.

이들은 2018년 대학에 입한 뒤 그뤼에르 우주 프로그램(GSP)이라는 우주 사업 동아리를 결성했다.

이들은 수년 간에 걸쳐 3D프린팅을 이용해 수직 발사와 착륙이 가능한 길이 2.5m, 무게 100㎏인 소형 로켓 ’콜리브리(COLIBRI)’를 개발했다.

동아리 회장인 마르시아크는 재사용발사체가 발사 후 발사대로 다시 되돌아 오는 것처럼 벌새도 뒤로 날 수 있는 유일한 새라는 점에서 이름을 가져왔다고 했다.

이들 대학생들은 처음에는 3D 프린팅으로 로켓을 만드는 데 의미를 뒀다고 했다.

하지만 엔진 개발이 성공적으로 이뤄지면서 재사용발사체에 들어가는 방향을 조절하는 추진 기술도 확보하기로 목표를 바꿨다.

스페이스X는 어떤 기술도 공개하지 않고 있지만 최근 재사용발사체의 핵심인 수직발사와 수직착륙에 대한 논문이 학계를 통해 속속 공개되고 있다.

마르시아크 회장은 기술전문지 인터레스팅 엔지니어와 인터뷰에서 “처음엔 계획이 실현 가능성이 없다고 생각했고

액체엔진 로켓을 날리는데 의미를 뒀다”며 “하지만 로켓이 잘 작동하는 모습을 보면서 학생들이 유럽의 어떤 기업과

우주기관보다 앞서 재사용로켓을 개발할 수 있다는 저력을 보여주는 쪽으로 목표를 다시 설정했다”고 말했다.

GSP는 지난 10월 18일 야외에서 진행된 시험 발사에서 콜리브리 로켓의 수직 발사와 착륙에 성공했다.

학생들이 공개한 영상을 보면 이 소형로켓은 이륙 후 60초간 105m까지 날아올랐다가 남동쪽으로 30m 더 날아간 뒤 다시 발사대로 돌아와 ‘터치다운’에 성공했다.

학생들은 발사 전 재미로 로켓 착륙 다리에 스위스의 전통 치즈인 그뤼에르 치즈 한 조각을 매달았다.

하지만 로켓에 붙은 이 치즈 덩어리가 공기 역학에 영향을 주면서 로켓을 흔들었고 실패로 이어질 뻔했다.

학생들은 성공 직후 로켓에 달라붙어 따뜻해진 이 치즈 덩어리를 나눠 먹었다.

하지만 이 곡예 비행 덕분에 로켓 회전을 조절하는 롤(roll) 제어에서 보완할 점을 찾았다.

또 더 빠른 속도로 날 때 로켓 자세를 제어하려면 더 높은 추력이 필요하다는 점도 알아냈다.