우주대장 발사 관제석 입장

발사 과정 14단계 · 06 · 발사일 · 09:40 → 11:20

추진제 충전

누리호의 세 단은 모두 케로신 연료와 영하 183도의 액체산소를 씁니다. 5차는 09:40에 케로신, 10:15에 액체산소 충전을 시작해 11:20 무렵 모두 마쳤습니다. 액체산소는 계속 끓어 날아가기 때문에 충전을 마친 뒤에도 발사 직전까지 조금씩 보충합니다.

5차 발사 기준 · 그림은 우주대장 시뮬레이터의 3D 재현 화면 · 작성 KaiSim · 우주대장 제작자 · 고친 날

액체산소를 채우며 하얀 김이 나는 누리호
충전 중인 1단, 세로로 쓴 ‘누리’ 글자 · 3D 재현

한눈에 보기

발사일
연료케로신. 보통 온도에서 액체라 다루기 쉬운 편
산화제액체산소, 영하 183도
가압 가스헬륨. 비행하는 동안 탱크 압력을 지킵니다
5차09:40 케로신 시작, 10:15 액체산소 시작, 11:20 무렵 완료
채운 뒤총무게 약 200 t

5차 충전 시각

시각진행
09:40케로신 충전 시작(약 70분)
10:15액체산소 충전 시작(약 70분)
10:41 무렵저온 고압 탱크 충전 진행 안내
10:50 무렵연료 탱크 충전 완료(계획 10:50)
11:06 무렵저온 고압 탱크 충전 완료
11:20~11:21산화제 충전 완료(계획 11:25)

‘무렵’을 붙인 시각은 한국항공우주연구원 생중계의 안내 방송 시각으로 계산한 값이며, 수 초 안팎의 오차가 있습니다. 지상 설비 논문은 발사 7시간 전 추진제 공급 시작을 기준으로 했지만, 5차는 발사 2시간 45분 전에 시작했습니다.

탱크와 헬륨

추진제 탱크는 지름 3.5 m이고, 가장 얇은 곳의 두께가 2~3 mm입니다. 탱크가 기체 부피의 70~80%를 차지하니, 누리호는 대부분이 연료와 산화제를 담는 통인 셈입니다. 추진제를 채우고 나면 총무게는 약 200 t이 됩니다.

헬륨은 산화제 탱크 안에 있는 저온 고압 탱크에 채웁니다. 엔진이 추진제를 빨아들일수록 탱크 안 빈자리가 생기는데, 헬륨이 그 자리를 채워 압력을 유지합니다. 2021년 1차 발사가 궤도에 오르지 못한 원인도 이 헬륨 탱크를 붙잡는 고정 장치에서 시작됐습니다. 자세한 내용은 1~5차 발사 기록에 있습니다.

하얀 김과 성에

액체산소를 넣기 전에는 차가운 액체가 지나갈 배관부터 식힙니다. 배관이 식으면 주변 공기 속 수증기가 얼어 발사대 아래로 하얀 김이 흘러내립니다. 액체산소가 차오르면 그 높이만큼 탱크 겉면에 얇은 흰 성에가 앉고, 위쪽 벤트에서는 끓어 나온 산소가 흰 김으로 빠져나갑니다.

발사 전의 흰 김은 차가워서 생긴 것이고, 이륙할 때 생기는 거대한 흰 구름은 뜨거워서 생긴 것입니다. 이륙 구름은 카운트다운과 이륙에서 다룹니다.

보충 충전

액체산소는 영하 183도에서 끓기 때문에 탱크 안에서도 조금씩 기체가 되어 빠져나갑니다. 그래서 주 충전을 마친 뒤에도 발사 직전까지 빠져나간 만큼 계속 채워 수위를 지킵니다. 2022년 2차 때는 발사 당일 10시에 밸브를 움직일 헬륨을 넣고 엄빌리컬 작업을 한 뒤, 11시에서 11시 반 사이에 충전을 시작했습니다.

관제석에서는

6장은 추진제팀의 보고로 진행합니다. 헬륨부터 채우고, 케로신 공급 밸브 개방을 승인하면 세 단의 연료 탱크가 함께 차오릅니다. 이어 산화제 배관을 영하 180도까지 식힌 뒤 액체산소를 천천히 넣기 시작하고, 탱크 바닥이 잠기면 고속 충전 전환을 승인합니다.

2단 산화제 탱크 압력이 오르면 유량을 낮춰야 합니다. 주 충전이 끝나면 보충 충전으로 바뀌고, 기체 겉면의 성에가 액체산소가 찬 높이까지 올라온 모습을 볼 수 있습니다.

이 단계를 관제석에서

발사 관제석 입장

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