우주선 발사 과정에서 갑자기 문제가 발생한다면 어떻게 해야 할까요? 기술자들은 발사 전에 모든 장치와 프로그램이 정상 작동하는지 철저히 점검합니다. 이때 문제점이 발견되면 발사 계획은 연기되고, 안전하게 발사할 수 있을 때까지 문제를 해결합니다.
하지만 로켓 엔진에 불이 붙고 나면 상황은 달라집니다. 이미 연료가 타기 시작한 이후에는 문제를 해결할 시간이 없습니다. 연료를 즉시 끄는 것도 쉽지 않을뿐더러, 자칫하면 큰 폭발로 이어져 인명 피해가 발생할 수 있습니다. 이런 위급한 상황에서 우주인들의 생명을 보호하는 장치가 바로 ‘발사 탈출 시스템’입니다.
발사 탈출 시스템(LES, Launch Escape System)은 단 하나의 작은 문제도 심각한 사고로 이어질 수 있는 우주선 발사 과정에서 우주인들을 신속하게 우주선으로부터 분리시켜주는 장치입니다. 발사 과정에서 문제가 발생하면 자동 또는 사령관의 판단으로 우주선을 로켓에서 분리해, 우주인들을 안전한 거리로 대피시킵니다.
이 중요한 장치가 실제로 사용된 사례는 역사상 단 한 번뿐이라는 사실, 알고 계셨나요? 이번 기사에서는 발사 탈출 시스템과 그 유일한 사용 사례에 관해 이야기해 보겠습니다.
발사 탈출 시스템
초기 NASA의 제미니 프로젝트에서는 파일럿들이 사용하는 사출 좌석과 유사한 장치를 사용했습니다. 좌석 자체에 작은 부스터가 장착되어 있어 비상 상황이 발생하면 좌석이 위로 튀어 오르며 우주인을 우주선에서 밀어내는 방식입니다. 탈출 후 우주인은 좌석과 분리되고 낙하산으로 지상에 안전하게 착륙하게 됩니다. 다행히 제미니 프로젝트의 발사 과정에서 사출 좌석이 실제로 사용된 사례는 없었습니다.
이후 진행된 머큐리 프로젝트와 아폴로 프로젝트에서는 사출 좌석 대신 우주선 자체를 로켓과 통째로 분리하는 방식을 선택했습니다. 우주선 꼭대기에는 별도의 부스터가 장착되어 있고, 비상 상황이 발생하면 이 부스터가 점화되어 우주선을 로켓으로부터 신속히 분리시킵니다.
소유즈 T-10A 발사 중단
소유즈는 구소련(현 러시아)의 대표적인 유인 우주선으로, 1983년 소유즈 T-10A 임무는 살류트 7호 우주정거장으로 두 명의 우주인, 임무 사령관 블라디미르 티토프와 비행 엔지니어 게나디 스트레칼로프를 보내려던 계획이었습니다. 당시 우주정거장에 체류 중이던 우주인들은 새로운 승무원들의 도착을 기다리고 있었습니다.
1983년 9월 26일 밤, 두 우주인이 탑승한 소유즈 T-10A는 엔진 점화 약 90초 전, 로켓 추진체의 연료 공급 라인에서 밸브 불량으로 인해 가스가 누출되며 화염이 발생했습니다. 상황이 급박해지자 발사 탈출 시스템이 자동으로 작동했고, 우주선을 로켓에서 즉시 분리했습니다. 우주선은 폭발 직전 로켓에서 떨어져 나갔으며, 탈출 과정에서 순간 가속도가 최대 14~17g에 달할 정도로 심각한 충격이 있었으나, 두 우주인은 무사히 지상에 착륙하여 생명을 지킬 수 있었습니다. 이 사건은 발사 탈출 시스템이 유일하게 실전에서 우주인들을 구한 사례로 기록되어 있습니다.
현재의 발사 탈출 장치
2026년 4월, 네 명의 우주인을 싣고 달로 향할 예정인 오리온 우주선에도 발사 탈출 장치가 탑재됩니다. LAS(Launch Abort System), 즉 발사 중단 장치라고 불리는 이 시스템은, 로켓 발사 중 문제가 발생할 경우 오리온 우주선을 로켓에서 빠르게 분리해 승무원들을 안전한 거리로 대피시킬 수 있도록 설계되었습니다. 최신 기술이 적용된 LAS는 이전 시스템보다 더욱 신속하고 효과적으로 작동하여 우주 탐사 임무 중 발생할 수 있는 위급 상황에 대비할 수 있도록 강화되었습니다.
발사 탈출 장치는 우주인들의 안전한 여행을 위해 반드시 존재해야 하지만 사용되기를 바라지는 않습니다. 앞으로도 더욱 발전된 기술로 발사 탈출 장치가 실제로 사용되는 일이 없도록, 안전하고 성공적인 우주 탐사가 이루어지길 기대해 봅니다.
참조:
1. 발사 탈출 시스템 https://www.thespacetechie.com/launch-escape-systems/
2. 오리온의 발사 중단 시스템 https://www.nasa.gov/missions/the-people-bringing-orion-to-life-the-launch-abort-system/
3. 발사 탈출 시스템 by NASA https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/static/history/alsj/15_Launch_Escape_Subsystem_pp137-146.pdf
‣ 작성 : 별바다 신문 이봄 주임연구원 ( spring@astrocamp.net )