'재사용' 기술로 우주 고속도로 달리자는 우주청 [지금은 우주]

[아이뉴스24 정종오 기자] 우주항공청이 차세대발사체 개발을 재사용으로 가야 한다고 거듭 강조하고 나섰다. 정부는 한국형발사체 누리호의 후속 모델로 ‘차세대발사체 사업’을 진행하고 있다.

2023~2032년까지 2조132억원을 투입해 2032년 달 탐사선(1.8톤), 정지궤도 위성(3.7톤) 등을 탑재할 수 있는 액체산소-케로신 기반의 2단형 발사체 3기를 개발하는 게 목적이다.

한화에어로스페이스를 차세대발사체 체계종합기업으로 선정한 바 있다. 문제는 임무 기업을 선정한 이후 발생했다. 차세대발사체에 재사용 기술을 접목해야 한다는 목소리가 나오면서부터다. 계약 당시에는 없던 부분이었다. 우주청은 차세대발사체개발사업 계획 변경을 위해 지난달 2일 기획재정부에 사업계획 적정성 재검토 심사를 신청한 바 있다.

우주항공청은 올해부터 재사용 기술에 대해 여러 차례 강조하고 나섰다. 20일 우주청 간부들이 나서서 ‘왜 지금 재사용이 불가피한지’에 대한 브라운백 미팅(가벼운 점심을 들며 하는 토론)이 있었다.

박순영 우주항공청 재사용발사체 프로그램장이 ‘차세대발사체개발사업 사업내용 변경소개’에 나섰다.

차세대발사체 개발에 뛰어든 지금 전 세계적으로 우주 정책이 급변하고 있다는 점을 내세웠다. 박 프로그램장은 “재사용발사체 기술을 앞세운 선진국의 우주 정책 변화에 주목해야 한다”며 “미국의 유인달탐사 프로그램인 아르테미스의 차세대발사시스템(SLS), 우주선 오리온, 루나 게이트웨이가 단계적으로 폐지될 가능성이 크다”고 설명했다.

뉴스페이스 시대 우주 수송의 특징으로 △발사 단가의 획기적 절감 △재사용 발사체를 통한 반복 발사 △민간 우주사업 활성화 등을 꼽았다.

무엇보다 현재 전 세계 우주 개발 지향점은 미국의 스페이스X 재사용발사체 기술혁신에 대응하기 위해 주력 발사체에 대한 재사용화를 적극 추진하는 데 있다고 설명했다.

우주청은 우리나라 우주 개발 수요 예측을 봤을 때 2031~2040년 사이 매년 100여기를 발사할 것으로 보고 있다. 연간 100회 이상이 잦은 발사를 위해서는 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 재사용발사체 기술이 필요하다는 것이다.

위성인터넷 시대에 맞추기 위한 전략에도 주목했다. 모건스탠리는 글로벌 위성통신 시장 규모가 2023년 106조에서 2030년 272조, 2040년에는 740조원까지 성장할 것으로 전망했다.

이날 우주청이 제시한 재사용 발사체 개발 시나리오는 크게 3가지로 정리된다. 현재 추진하고 있는 차세대발사체를 소모용으로 개발한 이후 재사용 기술로 전환하는 것, 두 번째는 차세대발사체를 조기에 재사용화로 개발하는 것, 세 번째로 현재의 차세대발사체와 다른 별도의 재사용발사체를 개발하는 것 등이다.

1안(차세대발사체를 소모성으로 개발한 이후 2030년대 재사용 발사체로 전환)의 경우 2040년 완성되고 연 2~3회 발사가 가능할 것으로 판단했다.

2안(차세대발사체를 재사용 발사체로 조기 개발)의 경우 2035년 개발 이후 연 10회 이상 발사할 수 있을 것으로 우주청은 내다봤다.

재사용발사체 추진제에 대해서는 메탄을 꼽았다. 박 프로그램장은 “메탄 추진제는 최적의 균형점, 정비 시간과 비용 감소, 심우주 탐사 적합성 등의 여러 장점을 지니고 있다”고 말했다.

2020년 이후 글로벌 우주산업에서 30개 이상의 신규 메탄엔진 개발프로젝트가 시작되고 있는 점도 이런 장점이 있기 때문이라고 분석했다. 기존의 주요 액체로켓 엔진 개발 업체들이 메탄추진 시스템으로 전환하는 추세가 뚜렷하다는 거다.

박재성 우주청 우주수송부문장은 전 세계적으로 재사용 발사체 개발에 나서고 있는 현황에 대해 설명했다.

박 부문장은 “유럽은 아리안 발사체를 지속적으로 고도화하고 있고 재사용 발사체에 관심이 커 ‘아리안 넥스트’ 개발에 나서고 있다”고 말했다.

러시아는 2028년쯤 아무르 개발로 재사용발사체 전환을 추진 중인 것으로 파악됐다. 인도는 2034년을 목표로 재사용발사체 NGLV(Soorya) 개발하고 있다.

박 부문장은 “현재 전 세계 우주산업은 스페이스X의 우주 수송 기술과 시장 독점, 여기에 최근 중국의 빠른 기술 추격 등으로 2026년 이후 우주수송 서비스의 치열한 경쟁이 예상된다”며 “우리나라의 우주 수송 기술개발 시급성이 요구되는 이유이자 배경”이라고 전했다.