[편집자] 우주산업 1000조원 시대를 향한 국제사회의 움직임이 예사롭지 않다. 각국 정부뿐만 아니라 민간도 뛰어들었다. 우리나라도 팔을 걷어붙였다. 오는 10월 '누리호' 발사를 통해 우주 강대국 대열에 합류하겠다는 목표도 내걸었다. 우주경제시대라는 패러다임의 전환 속에서 <뉴스핌>은 K-우주산업의 현주소를 짚어보고 나아갈 길을 제시하고자 한다.

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 대한민국은 100여일 뒤 우주 역사에 새로운 획을 긋는다. 한국형 발사체 '누리호'가 성공적으로 발사되면, 우리나라는 세계에서 7번째로 우주수송 능력을 갖춘 국가가 되기 때문이다.

이후 발사기술이 최적화·안정화되면 원할 때 상업 인공위성을 쏘아올릴 수 있고 탐사 우주선도 발사할 수도 있다. 달, 소행성 등 심우주 탐사도 순수 고유 기술로 수행할 수 있게 된다. 제조업 기반의 한국 산업 체질도 우주산업이라는 새로운 먹거리 산업으로 전환될 수 있다. 기회와 변화의 기로 앞에 선 것이다.

◆ "K-우주시대 역사, 누리호 전·후로 나뉜다"

우리나라 우주개발 역사의 시작은 천문우주과학연구소(한국전자통신연구원 부설)를 설립한 1986년으로 거슬러 올라간다. 1989년 항공우주 연구개발을 전담하는 한국항공우주연구소를 설립하고 1992년 실험용 소형과학위성인 '우리별1호'를 국내 최초로 개발하면서 본격적인 우주개발 사업에 돌입하게 됐다.

2005년에는 우주개발진흥법이 제정되면서 우주개발의 법적 근거를 마련할 수 있었다. 2008년에는 국내 최초의 우주인까지 배출했다. 

2010년 천리안 위성 발사를 통해 정지궤도 위성 보유국이 됐다. 이후 다목적 실용위성 3호·5호·3A호 등의 발사로 다양한 고해상도 지구관측 위성영상을 확보하는 등 다중 위성 운영 시대를 열기도 했다. 2013년에는 나로호(KSLV-Ⅰ)의 성공적인 발사로 우주발사국 대열에 합류할 수 있었다.

과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 1일 누리호 인증모델을 발사체에 기립하는 데 성공했다. [자료=한국항공우주연구원] 2021.06.01 biggerthanseoul@newspim.com

국제사회의 우주개발과 비교해 30~40년은 늦었으나, 30여년의 우주개발 과정 속에서 우리나라는 새로운 기회를 얻을 수 있는 중대한 발사를 앞둔 상황이다. 오는 10월 우리나라 고유 기술로 개발된 한국형 발사체인 '누리호'를 두고 하는 말이다. 

총 길이 약 47.2m, 총중량 200톤, 직경 3.5m인 누리호는 독자 기술로 개발한 우주발사체로 1.5톤급 실용위성을 지구 상공 600~800km 저궤도에 투입할 수 있는 3단형 발사체이다. 1단은 75톤급 액체엔진 4기, 2단에는 75톤급 액체엔진 1기, 3단에는 7톤급 액체엔진 1기가 사용된다. 엔진 개발은 한화에어로스페이스가 맡았다.

누리호 개발의 핵심인 75톤급 액체엔진 개발과 관련, 가장 큰 기술적 난제인 연소불안전 현상을 극복해낸 만큼 10월 발사만큼은 차질없이 진행될 것이라는 게 과학기술정보통신부 관계자의 설명이기도 하다.

누리호 개발을 위해 정부는 2010년 3월부터 내년 10월까지 1조9572억원을 투입한다. 올해에만 1718억원의 예산을 들인다. 지난 3월 25일에는 누리호 인증모델(QM)의 1단부 종합 연소시험을 성공적으로 마친 바 있다.

누리호를 발사를 성공시킬 경우, 독자 우주 발사체를 보유해 자국 위성을 원하는 시점에 우주로 발사할 수 있다는 점에서 의미가 남다르다. 우주산업을 독립적으로 확장시켜나갈 수 있는 첫 단추를 끼울 수 있다는 얘기다.

문재인 대통령은 연소시험 현장을 방문한 자리에서 "2013년 '나로호'가 러시아의 도움을 받아야 했던 아쉬움을 털어내고 우리 위성을, 우리 발사체로, 우리 땅에서 발사하게 된다"며 "1998년 고(故) 김대중 대통령부터 시작돼 20년 이상 추진해온 우주발사체 확보를 눈앞에 둔 시점에서 이제 과감한 투자를 통해 우주강국으로 도약해야 할 때"라고 강조했다.

◆ "우주산업 가로막는 족쇄 풀렸다"

그동안 우리나라의 우주 개발이 더딘 이유 중 하나로 로켓추진체 개발 제한이 꼽힌다. 지정학적 갈등 요인 등 정치·외교적인 문제로 자유로운 미사일 개발 자체가 허용되지 않았다. 1979년에 처음 만들어진 한·미 미사일 지침(Revised Missile Guideline) 때문이다.

그러나 지난 5월 한·미 정상회담을 통해 문재인 대통령과 조 바이든 미국 대통령은 한·미 미사일 지침 폐기에 합의했다. 미사일 지침 폐기는 우주산업 확장에 그야말로 날개를 달아줄 것으로 기대된다. 

[서울=뉴스핌] 문재인 대통령이 21일 오후(현지시간) 백악관에서 열린 소인수 회담에서 조 바이든 미국 대통령 과 인사하고 있다. [사진=청와대] 2021.05.22 photo@newspim.com

그동안 제한된 분야가 바로 고체연료 로켓 개발이었다. 누리호가 대용량 액체연료를 이용한 발사체인 것과 달리, 고체연료 로켓은 소형 위성을 궤도에 올릴 수 있는 소형 발사체 개발에 활용된다.

소형 위성은 곧바로 상업화로 이어진다. 기업이 필요로 하는 정보를 제공하는 인공위성을 탑재해 미리 준비된 소형 고체연료 로켓으로 발사할 수 있게 된다는 것이다. 이럴 경우, 위성 산업 뿐만 아니라 소형 규모의 우주수송 능력까지 갖춰 명실상부한 우주산업 강대국의 토대를 마련할 수 있게 된다.

이번 미사일 지침 폐지 이후 정부도 즉각적으로 고체추진체 로켓 상용화에 팔을 걷었다. 지난달 9일 임혜숙 과기부 장관은 제19회 국가우주위원회를 열고 오는 2024년까지 고체연료 기반의 소형발사체 개발·발사를 추진하는 등 '제3차 우주개발진흥 기본계획 수정안'을 심의·확정했다.

고체연료 발사체는 구조와 발사장 설비가 액체연료 발사체와 비교해볼 때 간단하다. 단순 점화로 발사할 수 있다보니 민간 산업체의 저비용·단기 발사체 개발에 활용될 수 있다는 게 과기부 관계자의 설명이다.

여기에 국내 유일한 우주발사장인 전남 고흥군 나로우주센터 안에 민간 발사장도 함께 오는 2024년까지 구축할 예정이다. 민간기업의 고체연료 발사체 개발이 완료되면, 상시적인 로켓 발사가 현실화된다는 얘기다.

현재 고체연료 개발 기술을 보유한 한화가 고체연료 로켓 발사의 첫 주인공이 될 것으로 예상된다. 고체연료와 액체 산화제를 사용하는 하이브리드 로켓을 개발하는 이노스페이스 역시 민간 발사장 이용에 대한 기대감을 높이고 있다.

김수종 이노스페이스 대표는 "고체연료 로켓 개발과 관련해서는 한화과 상당한 수준의 기술을 보유하고 있다"며 "뿐만 아니라 정부가 구축하는 민간 발사장이 활성화되면, 아무래도 이노스페이스 역시 자체 개발한 로켓을 우주로 쏘아올려 우주산업시대를 열어나갈 수 있을 것"이라고 강조했다.

◆ "위상 달라진 대한민국, 국제사회의 파트너 된다"

누리호 발사 이후 국제사회 속 우주개발에 대한 우리나라의 위상은 180도로 달라질 것이라는 게 항공우주업계의 전망이다. 그동안 일방적인 기술 지원을 받아왔던 예전과 달리, 앞으로는 어깨를 견주며 우주 개발의 파트너로서 우주 산업을 논할 수 있게 됐다는 얘기다.

한·미 정상회담 합의의 후속조치로, 지난 5월 26일 과기부는 아르테미스 약정(Artemis Accords) 추가 참여에 서명했다. 

임혜숙 과학기술정보통신부 장관이 지난 5월 24일 오후 세종특별자치시 세종파이낸스센터 과기정통부 집무실에서 아르테미스 약정 서명을 마치고 약정서를 들어보이고 있다. [자료=과학기술정보통신부] 2021.07.01 biggerthanseoul@newspim.com

미국은 1970년대 아폴로 프로젝트 이후 50여년 만에 달에 우주인을 보내기 위한 유인 달탐사 프로그램인 '아르테미스 프로그램'을 진행 중이다. 이를 추진하기 위해 국제협력 원칙으로 '아르테미스 약정'을 수립했다. 이번 약정을 통해 우리나라는 평화적인 목적으로 달‧화성‧혜성‧소행성 탐사 및 이용에 나선다는 원칙을 지켜야 한다.

뿐만 아니라 우리나라는 아르테미스 약정의 10번째 참여국이 됐다. 아르테미스 프로그램과 후속적인 미국의 우주탐사 프로그램에 다양하게 참여할 수 있게 된 것이다. 내년 8월 발사가 예정된 한국 달궤도선 역시 나사(NASA)와 협력해 개발하고 있으며, 나사의 섀도캠((ShadowCam)도 탑재해 아르테미스 프로그램에 기여할 예정이다.

앞서 아르테미스 약정에 가입한 호주 역시 우리나라와의 협업 분야를 타진하고 있다. 지난달 17일 열린 한국-호주 우주산업 기술 교류회에서 킴벌리 클레이필드 호주 연방과학산업연구기구(CSIRO) 우주미래과학플랫폼 리더는 "센서 네트워크 기술과 사물인터넷 데이터, 담수흐름 모델링, 지구관측 위성을 통합해 호주의 수자원 관리를 하는 등 아쿠아워치 프로젝트를 추진중"이라며 "한국의 경우, 위성이나 부품, 탑재체 등 분야에서 협력 가능성이 있는 만큼 추후 논의 가능성이 있다"고 전했다.

방효충 한국과학기술원 항공우주공학과 교수는 "그동안 글로벌한 경쟁력을 쌓기에는 시간이 부족했고 발사체 역시 올해 첫 시도를 하는 만큼 차근차근 준비해서 경쟁력 확보에 힘을 쏟아야 할 것"이라며 "우주 산업의 경우, 여전히 정부의 역할이 중요하기 때문에 전략적인 접근을 통해 향후 우주산업이 새로운 기회를 가져다줄 수 있도록 해야 할 것"이라고 조언했다.

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