"스페이스X 발사체 개발의 비밀을 찾아라"
한국항공우주연구원(이하 항우연)이 미국 민간우주회사인 스페이스X 분석작업에 착수하며, 연구진들에게 내려진 미션이다. 지난 25년간 이어온 우주 선진국 중심의 추격형 기술개발 전략이 이례적으로 민간 벤처기업 한 곳에 집중된 것이다.
2020년 첫 발사를 목표로 한 300톤(t)급 3단 로켓 한국형발사체(KSLV-2)는 독자 기술 확보에만 그치지 않고 가격경쟁력을 확보해 조기 상용화한다는 계획이다. 이에 따라 글로벌 발사체·탑제체 시장에서 가격 경쟁력 약화를 극복할 수 있는 노하우(Know-How)가 필요한 상황이다.
◇민간 참여 본격화로 가격경쟁 심화
항우연이 가격 낮추기에 적극 나선 까닭은 스페이스X의 이른바 발사체 "가격 후려치기" 때문이다. 스페이스X의 지난 전례만 보더라도 우주개발 선진국들을 기 죽이기에 충분하다.
이 회사는 최근 저가형 엔진으로 발사체(팰콘-9)를 약 3억 달러(한화 약 3240억원) 수준으로 개발했다. 이는 미 항공우주국(NASA)이 예상한 30억 달러의 10분의 1 수준이다. 개발비로만 5205억원이 들어간 나로호(KSLV-1)와 1조 9572억원이 투입되는 KSLV-2와는 확연한 차이를 보인다.
게다가 팰콘-9을 통해 우주정거장에 보낼 화물차를 운송하는 데 300만달러(약 33억원)를 NASA로부터 받았다. 이는 러시아 소유즈사의 화물 운반비 6300만 달러(약 662억원)보다 수십배 싼 가격이다.
스페이스X사의 개발 및 서비스 단가 낮추기는 현재도 진행형이다. 지금보다 10분의 1가량 더 떨어뜨리는 것을 최종 목표로 삼고 있어 우주발사체 시장에 적잖은 파장을 예고하고 있다.
이제막 발사체 개발에 첫 발을 내딛은 우리나라 입장에선 따라잡을 틈조차 없을지 모른다는 관측이 나올 정도로 위협적인 존재인 셈이다.
항우연 내부 관계자에 따르면 김승조 항우연 원장은 2년 전부터 스페이스X를 벤치마크 대상이자 잠재적 경쟁자로 꼽아 왔다. 김 원장은 최근까지 스페이스X를 두 차례 방문한 바 있다.
김 원장은 스페이스X를 다녀온 직후 전 직원들에게 "위험을 감수하더라도 한국형발사체 기술 개발을 서둘러야 한다"고 주문했다는 후담이다. 스페이스X가 전 세계 우주 시장을 석권하기 전에 우리만의 시장을 빠른 시일내에 확보해야 한다는 초조감에 따른 것이다.
◇스페이스X 성공비결 보니
항우연이 지금까지 파악한 스페이스X의 개발 단가 절약 방식 중 주목할 점은 부품조립과 엔진의 설계·조립 회사가 따로따로 있는 기존 생산 방식을 떠나 아예 전 생산 공정들이 내부에서 이뤄진다는 점이다. 인-하우스(In-House) 방식을 통해서 제조생산비를 엄격하게 통제한다는 해석이다.
특히 주목할 점은 최고경영자(CEO)인 엘런 머스크 독창적인 발상과 과감한 시도이다. 예컨대 엘런 머스크는 한 번 쏘면 폐기처분하는 발사체를 재활용하자는 아이디어를 기술진들에게 제안했다. 그런 후 실제로 스페이스X는 발사체에 지구 방향으로 부착된 출력엔진을 가동시켜 다시 발사대로 귀환하는 기술을 최근 확보했다. 이는 곧 팰콘-9에 적용될 예정이다.
엘런 머스크의 기발한 발상은 한 번 제작한 발사체를 수십 번 더 쓸 수 있도록 해 발사체 제작에 드는 시간과 비용을 줄이는 결과를 가져왔다.
또 스페이스X는 한번 검증한 기술은 재검증 절차를 밟지 않고 다음 단계를 바로 적용하는 전략을 써왔다. 우주화물선 드래곤의 경우, 1회 시험 발사한 뒤 5개월 만에 본격적인 임무에 투입됐다.
항우연도 스페이스X 방식을 본따 KSLV-2 기본 엔진인 75t급 액체엔진 로켓을 2017년 첫 시험 발사한 후 성공하면 곧바로 실전에 적용한다는 계획이다.
또 우주 궤도 진입이 용이한 위치를 확보하기 위해 다른 나라에 발사대를 구축해 쏘아올리던 방식을 벗어나 위성의 적기 발사를 위해 국내 월등한 조선업 기술을 이용한 ‘해상발사장’ 구상도 함께 고려하는 등 다각도로 추격 대안을 모색중이다.
항우연 관계자는 "동남아권 개발도상국 중심으로 위성운용 국가가 확대돼 신규 위성시장이 형성되고 발사수요 또한 증가하는 추세다"라며 "조속한 시일내에 한국형발사체를 개발해 향후 우리 위성· 발사체 산업의 미래 고객들을 확보하도록 노력할 것"이라고 말했다.
====KSLV 로켓1단 엔진과 2단 엔진을 동일화 하여 경제성에 초점을 둔 아이디어 소량생산이면 비용이 비싸지만 대량생산이면 가격이 싸지며 여기서 선진국의 로켓의 10분에 1가격으로 다운 시킨다
그리고 팰콘9 로켓의 재사용을 벤치마킹하여 낙하 시 9개의 엔진중 중앙의 1개의 엔진을 재가동하여 착륙하는 시스템을 확보하여 가격을 또 10분에 1가격으로 다운 시킨다는 복원이다.
