한국형 발사체 ‘누리호’ 2차 발사 성공으로 한국의 우주개발은 이제 새로운 단계에 접어들었다. 국가 간 기술 이전이 엄격하게 금지된 발사체 개발 기술을 갖고 있는 나라는 러시아·미국·중국 등 9개국, 1t 이상 실용급 위성 발사가 가능한 나라는 6개국에 불과했다. 누리호 발사 성공으로 한국도 1t 이상 실용급 위성의 자력 발사가 가능한 나라로 자리매김했다. 한국항공우주연구원은 이제 한국형 발사체 기술 고도화와 민간에 관련 기술을 이전하는 작업에 나선다. 발사체 고도화 사업은 올 초 이미 착수했다. 5년 동안 6873억원의 사업비가 투입되는 고도화 사업은 내년부터 2027년까지 실제 위성을 탑재한 발사체를 4차례 더 쏘아 올려 발사 신뢰도를 확보한다. 내년 상반기에는 차세대 소형위성 2호, 2024년에는 초소형 위성 1호, 2026년에는 초소형 위성 2~6호, 2027년에는 초소형 위성 7~11호를 싣는다. 현재 전남 고흥 나로우주센터에서는 누리호 3호기의 단별 조립이 진행되고 있다. 세 번째 누리호는 이번 2차 발사가 실패했을 때를 대비한 예비호로 준비한 것이다. 2차 시도가 성공했기 때문에 이 발사체는 고도화 사업에 투입된다. 정부는 고도화 사업을 진행하면서 발사체 기술을 민간에 이전해 우주발사체의 ‘설계·제작·개발·발사’라는 전주기 역량을 갖춘 체계종합기업을 육성할 계획이다. 이를 통해 스페이스X, 블루오리진, 버진갤럭틱 같은 민간우주기업이 나올 수 있는 기반을 만들겠다는 것이다. 차세대 발사체(KSLV-Ⅲ) 개발사업도 본격화될 전망이다. 지난 5월부터 예비타당성조사가 진행 중인 차세대 발사체 개발사업은 내년부터 2031년까지 총 1조 9330억원을 투입해 지구 저궤도에 10t급 대형위성을 올리고 달에 착륙선을 자력으로 보내기 위한 것이다. 누리호보다 더 강력한 차세대 발사체는 액체산소와 케로신을 사용하는 2단형 로켓으로 구상되고 있다. 1단 엔진은 100t급 액체엔진 5기를 하나로 묶어(클러스터링) 500t 추력(추진력)을 낸다. 또 2단 엔진은 10t급 액체엔진 2기가 클러스터링된다. 누리호는 1단 75t급 액체엔진 4기가 클러스터링된 300t 추력 엔진, 2단은 75t 액체엔진 1기, 3단은 7t 액체엔진 1기로 구성됐다. 특히 민간우주기업들처럼 재사용이 가능하도록 여러 차례 점화하는 기술과 추력을 조절하는 기술도 적용할 예정이다. 차세대 발사체는 2030년 성능 검증을 위한 달착륙 검증선을 싣고 처음 우주로 향한다. 달 착륙선은 이듬해인 2031년 발사할 계획이다. 전문가들은 “누리호 발사 성공으로 우리도 독자적 우주발사체를 갖게 됐다”며 “고도화 사업을 통해 그동안 장기간 축적해 온 발사체 개발 기술을 민간에 이전해 우주산업을 활성화하는 것이 중요하다”고 강조했다. 발사체 개발과는 별도로 오는 8월에는 한국 첫 달 궤도선 ‘다누리’가 미국 플로리다 케이프커내버럴 우주발사장에서 민간우주기업 ‘스페이스X’의 팰컨9 로켓에 실려 하늘로 오른다.  

미국 민간 우주항공업체 스페이스X의 로켓 일부가 5년 만에 지구 대기권으로 떨어지는 장면이 포착됐다. 미국 스페이스닷컴의 7일 보도에 따르면 전날 지구 대기권에 떨어진 로켓 일부는 스페이스X가 2017년 3월 쏘아올린 팰컨9의 상층부로 확인됐다. 당시 팰컨9은 상업용 통신위성인 ‘에코스타23’을 운반하는 데 사용됐다. 미 공군의 우주국을 지원하는 연구소인 에어로스페이스 코퍼레이션 연구진은 팰컨9의 상층부가 최근 지구 대기층으로 재진입하는 것을 확인하고 경로를 추적해왔다. 지구를 향해 추락하는 팰컨9이 처음 목격됐을 당시 일각에서는 이를 운석이라고 착각했다. 그러나 전문가들은 우주 상공에서 완전히 분리된 뒤 지구 대기권을 향해 떨어지는 로켓의 일부분이라는 사실을 확인했다. 팰컨9 로켓 상층부는 멕시코 북부 지역에 떨어졌으며, 지구 대기권 상층부에서 완전히 분해돼 지상에 피해를 주지 않았다. 다만 지구에서는 팰컨9이 상공에서 분해된 뒤 별똥별처럼 떨어지며 불타는 모습이 관측됐다. 추락 속도는 시속 2만 8000㎞였으며, 약 1분간 관찰된 것으로 알려졌다.일론 머스크 스페이스X CEO는 5년 전 쏘아 올린 팰컨9의 지구 재진입에 대해 언급하지 않았다. 스페이스닷컴은 “로켓이 지구 대기를 통과해 지구 표면에 닿기 전에 완전히 타버리는 것이 정상적인 현상인 만큼, (머스크가) 별다른 언급을 하지 않았을 수 있다”고 전했다. 팰컨9이 궤도에 올려놓은 에코스타23은 현재까지도 지구에서 3만 5000㎞ 떨어진 상공 궤도를 돌며 브라질에 통신·위성‧방송 서비스를 제공하고 있다.한편, 팰컨9은 스페이스X가 개발한 재사용 가능한 우주발사체지만 로켓의 모든 부품을 재사용할 수 있는 건 아니다. 일부는 우주에 남아 우주쓰레기로 떠도는데, 2015년 당시 미국 국립해양대기청의 심우주 기후 관측위성(DSCOVR)을 싣고 우주로 나아갔던 팰컨9 로켓은 임무를 모두 마친 뒤 연료 부족으로 지구 귀환에 실패했다. 이후 2015년 버전의 팰컨9은 광활한 우주를 떠도는 우주쓰레기로 전락했고, 미국의 천문학자 빌 그레이는 이 로켓이 오는 3월 4일(미국 시간 기준), 시속 9000㎞의 속도로 달에 충돌할 것이라는 예측을 내놓았다. 이는 인류의 피조물이 의도와 다르게 달과 충돌하는 최초 사례가 될 전망이다.

지난달 우주로 쏘아올린 스페이스X의 로켓 파편 일부가 땅으로 추락해 거의 온전한 형태로 미국 워싱턴 주의 한 농장에서 발견됐다. 3일(이하 현지시간) AP통신 등 외신은 워싱턴 주 그랜티카운티의 한 개인 농장에서 로켓의 파편이 발견됐다고 보도했다. 약 1.5m 길이의 이 로켓 파편은 압력탱크로 추정되며 우주에서 추락했지만 약간 찌그러진 것을 제외하고 상태가 양호한 편이다. 다행히 인적이 없는 사유지 농장에 파편이 떨어졌으며 이후 스페이스X 측이 회수한 것으로 알려졌다. 그러나 만약 이 파편이 도시 한 가운데 떨어졌다면 큰 인명피해로도 이어졌을 뻔한 상황.이 파편이 떨어진 것은 지난달 25일 밤이다. 당시 미국 북서부 오리건 주와 워싱턴 주 일대에서 한밤 중 수십 개의 물체가 긴 꼬리를 내며 하늘을 가로지르는 현상이 포착됐다. 마치 유성우가 떨어지는 듯한 모습이 밤하늘에 펼쳐져 큰 화제를 모았지만 이는 스페이스X ‘팰컨9’의 로켓 잔해인 것으로 밝혀졌다. 스페이스X 측은 지난달 4일 통신위성 스타링크를 궤도에 올리기위해 팰컨9 로켓을 발사했는데 이중 2단 발사체가 알 수 없는 이유로 재진입이 지연되면서 이날 뒤늦게 떨어졌다. 원래 재사용을 하지않는 2단 발사체는 다시 대기로 진입해 불타버린다. 당시 워싱턴 주 시애틀 국가기상서비스(NWS)는 "이같은 형태의 재진입은 모든 물질이 대기에서 타버리기 때문에 지상에 미치는 영향은 없다"고 밝힌 바 있다. 한편 스페이스X 측은 ‘우주 인터넷’이라는 원대한 구상을 순조롭게 진행 중에 있다. 테슬라 창업주 일론 머스크가 이끄는 스페이스X는 전 세계에 사각지대가 없는 무료 인터넷망을 구축하겠다는 신념으로 ‘우주 인터넷망’을 구축 중이다. 그 핵심이 바로 스타링크 위성으로 팰컨9 로켓을 이용해 줄기차게 실어나르고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국에 본사를 둔 항공우주 스타트업 에붐(Aevum)이 인공위성을 지구의 저궤도에 올릴 수 있는 완전자율형 로켓 드론(무인항공기)을 공개했다. 에붐은 ‘레이븐X’(Ravn X)라는 이름의 이 완전자율형 드론이 3시간마다 새로운 위성을 지구 궤도에 올릴 수 있을 것이라고 밝혔다고 미국과학진흥협회(AAAS)가 발행하는 과학전문 ‘사이언스 매거진’ 등이 3일(현지시간) 전했다.레이븐X는 인간 조종사와 값비싼 발사대가 필요 없으며 약 1.6㎞의 활주로만 있으면 어디에서도 이륙해 적정 고도에 도달할 수 있다. 거기서 로켓을 발사해 탑재된 위성을 지구 저궤도에 안착하게 한다. 이후 이 드론은 스스로 활주로로 돌아와 착륙한 뒤 격납고에 가서 멈춰선다.드론 발사체의 길이는 통학버스 2대분인 약 24m에 불과하며 위성을 최대 500㎏까지 완전 자율적으로 운반할 수 있다. 에붐은 이미 미국 우주군의 위성 발사 임무 20건에 대해 10억 달러(약 1조843억원)에 계약을 체결하고 내년 하반기 애슬론 45호(ASLON-45)라는 이름의 소형 위성 발사를 시작으로 시장에 뛰어들 계획이다.이에 대해 제이 스카일러스 에붐 최고경영자(CEO)는 “우리는 소프트웨어와 자동화 기술로 차세대 물류업을 추진하고 있다”면서 “자율 기술을 통해 위성 발사 소요 시간을 몇년에서 몇개월로 단축할 것이며 고객이 요구한다면 시간 단위로 단축할 것”이라고 말했다. 이어 “우리는 새로운 위성을 3시간마다 지구 저궤도에 집입하게 할 것이며 하루 24시간 내내 그렇게 할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 사실 공중에서 로켓을 발사하는 소형 위성 발사체 사업에는 영국 버진그룹의 리처드 브랜슨 회장이 설립한 버진 오비트 등 여러 업체가 뛰어들어 개발하고 있는 상황이다. 하지만 에붐은 이런 업체와 달리 완전자율 시스템으로 비용은 물론 시간을 극적으로 줄일 수 있다. 특히 레이븐X는 설계 단계부터 재사용이 가능하도록 제작한 유일한 소형 발사체로, 현재 70%까지 재사용할 수 있으며 가까운 미래에 95%까지 재사용할 수 있을 것이라고 스카일러스 CEO는 설명했다. 사진=에붐 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인류를 화성에 데려다 줄 유인우주선 ‘스타십’(Starship)의 제작이 성공적으로 진행 중인 것으로 확인됐다. 지난 26일(이하 현지시간) 미국의 우주탐사기업 스페이스X 측은 '스타호퍼'(Starhopper)의 호핑(기체가 상승했다가 다시 하강해 착륙하는 것) 테스트를 성공적으로 마쳤다고 밝혔다. 지난 25일 밤 11시 45분 텍사스주 보카치카비치에 있는 기지에서 거대한 불꽃과 함께 이륙한 스타호퍼는 곧 안전하게 다시 제자리에 내려왔다.스타호퍼가 이륙한 높이는 불과 20m지만 테더라 불리는 일종의 안전줄을 제거한 첫 실험을 무사히 마쳤다는 점에서 개발 전망은 한층 밝아졌다. 스페이스X CEO 일론 머스크는 "이날 스타호퍼 테스트 비행이 성공적으로 끝났다"면서 "조만간 스타호퍼를 200m 이상 날아오르게 하기위해 다시 시험 발사를 할 것"이라고 밝혔다. 　스타호퍼는 실제 우주로 나가는 유인우주선인 스타십에 앞서 제작된 실험발사체다. 때문에 스타호퍼는 실제 스타십보다 작은 39~40m의 길이로, 지난 4월 초 테더를 연결한 채 두 차례 짧은 호핑 테스트를 성공적으로 마쳤다. 이처럼 호핑 테스트가 스타십 개발에 중요한 이유는 경제적인 장점 때문이다. 일반적으로 한번 발사된 로켓이나 우주선은 임무를 마치면 재사용이 불가능해 비용이 천문학적으로 늘어난다. 이같은 이유로 스타십처럼 한번 발사된 후 다시 발사지로 되돌아오면 발사에 들어가는 비용을 확 줄일 수 있다.현재 스타호퍼에는 ‘심장’에 해당되는 랩터 엔진이 1개 달려있으며 스타십에는 총 6개까지 늘어난다. 또한 스타십을 화성으로 보낼 로켓인 ‘슈퍼헤비’(Super Heavy)에는 무려 31개 랩터 엔진이 달릴 예정이다. 1단 부스터에 해당하는 슈퍼헤비는 31개의 랩터 엔진의 힘으로 총 6200톤이라는 어마어마한 추력을 발생시킬 수 있다. 　화성을 인류의 식민지로 만들겠다는 몽상(夢想)과도 같은 아이디어를 현실로 만들고 있는 머스크 회장은 오는 2022년까지 화성에 화물선을 보내 현지의 수자원 및 자원 채굴을 위한 초기 설비를 설치할 계획을 갖고있다. 특히 2024년에는 최초로 인간이 탑승한 유인 우주선을 보내 인류가 장기간 머물 수 있는 기지를 건설할 계획이다. 이같은 원대한 꿈을 실현시켜줄 ‘무기’가 바로 우주선 스타십으로 약 100명이 탑승할 수 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

민간기업 참여 늘리고 대학 역량 키울 정책 필요 50년 전 인간이 최초로 달에 발자국을 남겼을 때와 달리 최근에는 달 탐사를 비롯한 우주개발 패러다임이 바뀌고 있다. ‘올드 스페이스’ 시대라고 불렸던 20세기 말까지 우주개발은 군사, 안보, 경제개발, 과학지식 발전, 국가위상 제고와 같은 국가적 목표에 초점이 맞춰졌다. 21세기에 들어서는 신시장 개척이라는 상업적 목표에 따라 움직이는 ‘뉴 스페이스’ 시대가 열린 것이다. 신흥 우주강국으로 평가받고 있는 중국, 인도, 일본 등은 여전히 우주개발 주체가 국가연구기관과 대기업 중심으로 이뤄지고 있지만 우주개발 전통이 긴 미국과 러시아는 물론 유럽의 경우는 중소·중견기업, 벤처 스타트업으로 무게중심이 옮겨간 지 오래됐다. 과거에는 미국항공우주국(NASA)이나 록히드, 보잉 같은 곳이 우주개발의 주역이었다면 최근에는 스페이스X, 블루오리진, 버진갤럭틱 등 민간기업이 재사용 로켓을 활용해 우주관광이나 우주광물 채굴에 나서고 있는 점이 대표적인 사례이다. 지난 9일 한국과학기술단체총연합회와 한국항공우주학회가 공동 개최한 ‘달 착륙 50주년 기념 포럼’에서 주광혁 한국항공우주연구원 미래융합연구부 부장은 “정부가 주도하던 올드 스페이스 시대에는 위성이나 발사체 같은 하드웨어 시장이 주를 이루고 있었지만 민간기업들의 경쟁 체제가 도입된 뉴 스페이스 시대에는 소형 위성과 재사용 로켓을 활용한 다양한 우주 서비스가 창출되고 있다”고 설명했다. 전문가들은 한국은 우주개발 역사가 짧고 기반 기술이 충분하지 못하다는 점에서 달 탐사를 비롯한 우주개발을 짧은 시간의 연구개발로 성공시키는 등 단번에 선진국을 따라잡겠다는 조급함에서 벗어나야 한다고 입을 모으고 있다. 안재명 카이스트 항공우주공학과 교수도 “현재는 우주기술 선도국을 중심으로 발사체, 위성, 우주탐사 등 다양한 분야의 우주산업이 급속하게 변하는 우주탐사 패러다임 변환기”라고 강조했다. 한국은 위성 같은 일부 기술 분야에서는 선도적인 국가로 평가받고 있지만 독자적인 우주탐사 기술이나 관련 프로그램을 운영할 수준에는 못 미치는 만큼 참신한 시도와 잘 만들어진 계획을 바탕으로 의미 있는 우주탐사 활동에 도전해야 할 때라는 것이다. 신의섭 전북대 항공우주공학과 교수는 “뉴 스페이스 시대에 우주선진국으로 발돋움하기 위해서는 우주개발의 핵심을 이루는 발사체와 위성 분야에서 기술이전 등을 통해 민간기업이 개발 주체가 될 수 있도록 체계를 바꿔 나가는 한편 대학의 우주개발 역량을 키워 나갈 수 있도록 하는 정책이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류를 화성에 데려다 줄 유인우주선 ‘스타십’(Starship) 제작이 착착 진행되고 있다. 지난 7일(현지시간) 미국의 우주탐사기업 스페이스X의 CEO 일론 머스크는 스타호퍼(Starhopper)의 랩터(Raptor) 엔진으로 인한 진동 문제를 해결했다면서 곧 본격적인 호핑 테스트에 들어갈 것이라고 트위터를 통해 밝혔다. 몽상(夢想)과도 같은 아이디어를 현실로 만들고 있는 머스크 회장은 화성을 인류의 식민지로 만들겠다는 담대한 구상까지 실천에 옮기고 있다. 스페이스X는 오는 2022년까지 화성에 화물선을 보내 현지의 수자원 및 자원 채굴을 위한 초기 설비를 설치할 예정이다. 특히 2024년에는 최초로 인간이 탑승한 유인 우주선을 보내 인류가 장기간 머물 수 있는 기지를 건설할 계획이다. 이같은 원대한 꿈을 실현시켜줄 '무기'가 바로 우주선 스타십으로 약 100명이 탑승할 수 있다.현재 스페이스X는 스타십에 앞서 프로토타입인 스타호퍼를 제작해 각종 테스트를 진행 중에 있다. 시험발사체인 스타호퍼는 실제 스타십보다 작은 39~40m의 길이로 지난 4월 초 두 차례 짧은 호핑 테스트를 성공적으로 마쳤다. 다소 낯선 용어인 호핑은 기체가 상승했다가 다시 하강해 착륙하는 것을 말한다. 곧 한번 발사된 로켓이나 우주선이 임무를 마치면 다시 발사지로 되돌아오는 것으로, 이는 재사용이 가능해 발사에 들어가는 비용이 확 줄어드는 장점이 있다.스페이스X에 따르면 지난 4월의 테스트는 테더라 불리는 일종의 안전줄을 매달아 실시했으며 빠르면 이달 말 테더를 제거하고 스타호퍼를 하늘로 쏘아올린 뒤 착륙시키는 테스트를 진행할 예정이다. 현재 스타호퍼에는 '심장'에 해당되는 랩터 엔진이 1개 달려있으며 실제 스타십에는 총 6개까지 늘어난다. 또한 스타십을 화성으로 보낼 로켓인 '슈퍼헤비'(Super Heavy)에는 무려 31개 랩터 엔진이 달릴 예정이다. 1단 부스터에 해당하는 슈퍼헤비는 31개의 랩터 엔진의 힘으로 총 6200톤이라는 어마어마한 추력을 발생시킬 수 있다. 　‘현실판 아이언맨’으로 불릴만큼 그간 획기적인 사업을 펼쳐온 머스크 회장은 페이팔의 전신인 온라인 결제 서비스 회사 x.com과 전기자동차 테슬라 모터스, 스페이스X 등을 잇달아 설립하면서 미래를 현실로 만드는 인물로 각광받고 있다. 비행기보다 빠른 초고속 진공열차 ‘하이퍼루프’(Hyperloop)를 제안한 것도 그의 아이디어다. 머스크 회장의 꿈은 지구에만 국한되지 않는다. 향후 150년 안에 화성을 최소 100만 명이 사는 자급자족 도시를 만들겠다는 것이 그의 최종 목표다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

일런 머스크(47) 최고경영자(CEO)가 이끄는 민간 우주업체 ‘스페이스X’가 차세대 우주선 ‘빅 팰컨 로켓’(BFR)에 관광객을 태워 달에 보내겠다는 계획을 발표하면서 지난 6월 취소된 줄로만 알았던 민간인의 달 여행이 수년내 현실화될 전망이다. 하지만 이는 궁극적으로 화성에 2024년 유인 우주선을 보내고 인류 멸망에 대비한 도시를 건설하고자 하는 머스크의 담대한 ‘우주 계획’ 가운데 지극히 일부분에 불과하다. 스페이스X는 14일(현지시간) 공식 트위터를 통해 “스페이스X는 BFR을 통해 달에 가기를 원하는 최초의 개인 고객과 계약을 성사했다”면서 “평범한 사람들에게도 우주여행을 가능하게 하는 중요한 단계”라고 밝혔다. 관광객의 신원 및 계약 금액 등은 공개되지 않았다. 스페이스X는 오는 17일 오후 관련 내용을 미국 캘리포니아주 호손의 본사에서 발표할 예정이다.실제 달 여행은 2024년쯤 가능할 듯 BFR은 스페이스X가 개발중인 최신형 로켓으로 지난 3월 시제품 일부가 공개됐다. 지름이 9m, 전체 길이가 106m에 이르는 BFR은 31개 엔진을 장착한 초강력 발사체로 150t 가량을 적재해 우주로 보낼 수 있다. 지구상의 어디든 1시간 안에 여행할 수 있는 비행체로도 활용할 수 있는 로켓이다. 스페이스X는 꾸준히 민간인의 달 관광 계획을 홍보했다. 지난해 2월에는 “2018년 말까지 세계 최초로 두 명의 우주 관광객을 달에 보내겠다”는 계획을 발표했다. 국제우주정거장(ISS)에 화물과 물자를 정기적으로 수송하는 ‘팰컨 헤비 로켓’의 드래곤 우주선에 이들을 태워 보내겠다는 계획이었다. 하지만 스페이스X는 돌연히 지난 6월 이 계획이 무기 연기됐다고 밝혔다. 올해 말까지 성사시키엔 기술적으로 무리라는 평가였다. 제임스 글리슨 스페이스X 대변인은 “최초의 민간인 달 여행 계획이 연기됐지만, 많은 고객들이 여전히 달여행에 대해 관심을 나타내고 있다”고 말했다. 하지만 이번에 새로 개발중인 BFR 로켓을 사용함으로써 달 여행 계획을 재개하게 된 것이다. 미국 기술 전문매체 ‘아스테크니카’는 이날 스페이스X가 BFR 로켓을 사용해 실제 달 여행을 하려면 2023년까지는 준비기간을 거쳐야 하며 2024년쯤 첫 여행이 시작될 것으로 전망했다.100만명 거주 화성 이주 계획도 전기자동차 테슬라의 CEO이기도 한 머스크의 꿈은 단순히 달에 민간 관광객을 보내는 데 머물러 있지 않다. 그는 2016년 9월에 화성에 100만명이 살 수 있는 도시를 만들겠다는 ‘화성 이주 계획’을 발표했다. 화성은 다른 행성에 비해 상대적으로 지구에서 가깝고 지하에 물이 있다는 사실도 밝혀져 인류가 지구 다음으로 살 수 있는 행성으로 꼽힌다. 특히 지구가 멸망했을 때에 대비한 대체 거주지 1순위다. 머스크는 화성의 극지방에 핵폭탄을 터뜨린 뒤 지표의 기온을 끌어올려 온난화를 유발할 수 있다고 주장했다. 온난화가 진행되면 화성의 얼음층이 녹으면서 이산화탄소가 방출되고, 이를 통해 영하 60℃에 달하는 평균 기온을 인간이 살 수 있는 수준까지 끌어올릴 수 있다는 분석이다. 머스크는 지난해 “BFR이 2022년까지 화성에 2척의 화물선을 착륙할 수 있을 것으로 본다”면서 “향후 5년 안에 우주선을 완공해 발사할 수 있다고 확신한다”고 밝혔다. 스페이스X는 올해 2월에는 27개의 엔진이 장착돼 있는 ‘팰컨헤비’ 로켓을 화성으로 향하는 궤도로 발사하는데 성공하기도 했다. 이 로켓에 탑재한 ‘테슬라 로드스터’ 전기자동차는 화성에는 이르지 않지만 화성 궤도를 넘어 태양을 선회하는 타원 궤도를 반영구적으로 계속 비행하게 된다. 로켓 재사용 통해 비용 절감스페이스X는 우선 2022년 화성에 2대의 무인 우주선을 보낼 예정이다 .이를 통해 화성의 수자원 확보 가능성과 위험성을 진단하고 발전 및 자원 채굴을 위한 초기 설비를 설치할 예정이다. 그리고 2년 뒤인 2024년에는 화물용 우주선 2대와 유인 우주선을 동원해 화성에 인류를 보낸 뒤 기지 건설을 진행하겠다는 복안이다. 이를 통해 40~100년 뒤에는 궁극적으로 인류가 화성에서 자립할 수 있는 도시 건설을 완성할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 화성은 지구에서 가장 가까울 때는 약 6000만㎞ 정도 떨어져 있어 우주선으로 가려면 9개월 가량 걸리지만 스페이스X는 지구와 화성의 공전 주기와 강력한 엔진을 활용해 로켓이 3~6개월만에 도착할 수 있을 것으로 예상한다. 스페이스X는 발사한 로켓을 회수해 재사용하는 방식으로 발사 비용을 절감하려 한다. 화성으로 인간을 보내는 BFR은 사람과 물자를 싣는 우주선 부분과 그것을 우주로 운반하는 1단 로켓 부분으로 이뤄지며 이를 모두 재사용할 수 있도록 설계됐다. 로켓 재사용을 통해 비용을 절감하면 1인당 20만 달러(약 2억 2000만원)의 비용으로 화성에 갈 수 있게 된다는 주장이다. 로켓 재사용은 먼저 인간을 태운 BFR 우주선을 지구 선회 궤도에 발사하고 발사에 사용한 1단 로켓은 분리돼 지구로 귀환하는 방식으로 이뤄진다. 이어 대량의 연료를 실은 보급선을 발사한다. 보급선은 먼저 발사된 우주선과 지구 선회 궤도상에서 도킹해 우주선에 연료를 보급한다. 이렇게 준비가 갖춰지면 보급된 연료를 사용해 우주선을 가속시킴으로써 화성에 도달하는 시간을 단축한다는 구상이다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)는 막대한 비용이 들어간 아폴로 프로젝트의 성공 이후에 비용을 획기적으로 절감할 방법을 연구했습니다. 값비싼 로켓을 일회용으로 쓰고 버리는 것이 문제라고 생각한 나사의 과학자들은 항공기처럼 쉽게 정비할 수 있고 여러 차례 재활용이 가능한 새로운 우주선을 구상했습니다. 하지만 그 결과 만들어진 우주 왕복선은 기술적 어려움과 예산 부족으로 처음 구상과 달리 매우 복잡한 형태로 개발됐고 그 결과 오히려 비용이 더 증가했습니다. 여기에 두 차례의 폭발 사고를 겪으며 안전성 문제도 제기되 전부 퇴역하는 운명이 됐습니다. 그럼에도 불구하고 재사용이 가능한 로켓에 대한 연구는 민간과 정부에서 계속 진행됐고 이제는 성과를 내고 있습니다. 최근 스페이스 X에서 개발한 팔콘 로켓은 성공적으로 1단을 회수해 재사용했습니다. 나사는 차세대 대형 로켓인 SLS에 집중하고 있지만, 다른 미국 정부 기관인 방위 고등연구계획국(DARPA)은 보잉을 사업자로 선정해서 여러 번 재사용이 가능한 우주 항공기를 개발하고 있습니다. 팬텀 익스프레스 (Phantom Express)로 알려진 이 발사체는 나사의 우주 왕복선처럼 수직으로 발사한 후 항공기처럼 활강해 수평으로 착륙합니다. 다만 우주 왕복선처럼 별도의 고체 로켓 부스터와 외부 연료 탱크가 없는 단순한 구조로 되어 있습니다. 우주 왕복선보다는 작지만, 그래도 길이 30m, 날개 너비 19m의 중형 우주 항공기로 AR-22 로켓 엔진을 이용해 비행하며 최고 속도는 마하 10 이상입니다. 물론 이 속도로는 인공위성을 발사할 수 없기 때문에 등 위에 인공위성 궤도 진입을 위한 로켓을 매달고 발사합니다. (사진) 이 작은 로켓만 일회용이고 팬텀 익스프레스 본체는 항공기처럼 계속해서 사용하는 것이 목표입니다. 따라서 발사 1회당 비용을 500만 달러로 크게 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 페이로드는 1360kg입니다. 하지만 DARPA의 목표는 이것만이 아닙니다. 팬텀 익스프레스의 궁극적인 목표는 군용 인공위성을 손실해도 매우 빠른 속도로 보충하는 것입니다. 따라서 10일간 10회 발사가 가능한 내구성을 요구하고 있습니다. 이 목표를 달성하기 위해서는 무엇보다 엔진이 중요합니다. 팬텀 익스프레스에 탑재되는 AR-22 로켓 엔진은 과거 우주 왕복선의 메인 엔진을 개량한 것으로 이 분야 전문 기업인 에어로젯 로켓다인 (Aerojet Rocketdyne)사가 개발 중입니다. 에어로젯 로켓다인사는 과거 우주 왕복선의 경험을 반면교사로 삼아 훨씬 정비가 쉽고 내구성이 좋은 엔진을 개발했습니다. 최근 AR-22 엔진은 나사의 스테니스 우주 비행 센터에서 연소 테스트를 성공적으로 진행했습니다. 10일간 10회의 연소 테스트를 진행해도 엔진이 견딜 수 있다는 점을 증명한 것입니다. 비록 엔진이 작동하는 시간은 수분 정도에 불과하지만, 짧은 시간 동안 일반 제트 엔진과는 비교할 수 없이 높은 열과 압력을 받기 때문에 항공기 엔진처럼 쉽게 정비할 수 있는 로켓 엔진을 개발하기는 쉽지 않습니다. 하지만 제조사 측에 따르면 현재까지 개발은 순조로운 편입니다. 하지만 앞으로 극복해야 할 문제는 엔진만이 아닙니다. 대기권에서 극초음속으로 움직이는 팬텀 익스프레스는 매우 가볍고 열과 마찰에 잘 견디는 동체를 지녀야 합니다. 또 무인으로 초음속 비행을 한 후 스스로 착륙해야 하기 때문에 고도의 자율 비행 능력이 필요합니다. 아무리 미국이 우주 항공 분야에서 앞선 기술을 지녔다고 해도 극복해야 할 기술적 과제는 만만치 않을 것입니다. 만약 팬텀 익스프레스가 성공한다면 발사 속도와 비용 모두 기존의 위성 발사체보다 우수하기 때문에 민간 위성 시장에 강력한 경쟁자가 될 수 있을 것으로 생각됩니다. 우주 왕복선의 심장을 물려받은 팬텀 익스프레스가 우주 왕복선이 이루지 못했던 꿈을 달성할 수 있을지 결과가 주목됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

일론 머스크 테슬라 최고경영자가 세운 민간우주기업 스페이스X의 대형 우주발사체 ‘팰컨헤비’가 6일 낮 3시45분(미국 동부시간) 첫 발사에 성공했다. 발사대는 케네디 우주센터의 39A 발사대로서, 아폴로 달 착륙 우주선과 스페이스 셔틀이 우주로 떠났던 곳이다. 23층 건물 높이의 팰컨헤비 로켓은 미 항공우주국(NASA)의 막강한 새턴 V 달 로켓 이래 최강의 것으로, 발사 추진력이 다른 발사체의 두 배이며, 보잉 747의 18대 수준에 달한다. 팰컨헤비의 발사 광경을 보기 위해 플로리다 해변에는 10만 명이 넘는 인파가 몰려들었다. 세계가 팰컨헤비의 발사를 주목하는 것은 괴짜 억만장자 머스크가 세운 스페이스X가 항공우주산업의 판도를 바꾼 ‘게임 체인저’ 기업이기 때문이다. 스페이스X는 처음으로 로켓 재활용 기술 상용화에 성공해 발사 비용을 경쟁사의 4분의 1 수준으로 크게 낮췄다. 팰컨헤비는 이미 발사에 성공한 재활용 로켓 ‘팰컨9’ 세 개를 나란히 묶은 형태로, 1단 로켓을 재사용할 수 있다. 팰컨헤비가 대기권을 빠져나가면, 1단 양쪽 로켓 2개가 지상으로 돌아오고, 가운데 로켓은 2단 로켓과 분리된 뒤 자율운항무인선박(드론십)에 해상 착륙한다. 회수된 로켓은 최대 10차례 재사용이 가능하다. 재사용 로켓을 활용한 팰컨헤비의 회당 발사 비용은 약 9000만달러(약 972억원)다. 팰컨헤비는 길이 70m, 폭 12.2m에 이른다. 팰컨9는 인공위성을 발사하거나 국제우주정거장(ISS)에 가벼운 물체를 실어나를 때 쓰이지만, 팰컨헤비는 지구 저궤도(600~800㎞)를 기준으로 최대 63.8t까지 운반할 수 있다. 대형 위성이나 거대 우주망원경을 쏘아 올리거나, 대형 로봇을 화성으로 보내는 등 임무를 수행할 목적으로 개발된 것이다. 팰컨헤비의 로드스터에 흰색 우주복을 입은 마네킹 스타맨과 영상 카메라 세 대를 실었다. 첫 비행에선 실패확률이 높기 때문에 인간 우주인이 탑승하지 못했다. 자신이 몰던 빨간색 테슬라 전기 스포츠카 로드스터를 팰컨헤비에 실어 화성으로 보내겠다고 밝힌 머스크는 “로드스터는 초당 11㎞ 속도로 지구에서 4억㎞ 떨어진 곳까지 가게 된다. 우리는 팰컨헤비가 수억 년간, 아마도 십억 년 동안 그 궤도에 있으리라 추산한다”고 말했다. 이번 발사가 시험 비행이라고 밝힌 머스크는 이것이 성공하면 다음 미션을 준비할 것이라고 말했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

4년 내 200명 탈 우주선 건조 경비는 1인당 1억원 안팎 될 듯 “첫 여행객들은 죽을 각오해야” 개발자금 11조원 조달 불투명 민간우주업체 스페이스X의 최고경영자(CEO)인 일론 머스크가 우주 여행을 실현하고 화성에 인류 식민지를 건설하는 미래 비전을 발표했다. 머스크는 27일(현지시간) 멕시코 중서부 과달라하라에서 열린 국제천문총회에서 “이르면 2022년부터 인류가 지구~화성 우주여행에 나서 화성을 인간이 살 수 있는 거주지로 만들겠다”고 밝혔다고 AFP 등이 전했다. 그가 이날 공개한 화성 여행 계획에 따르면 스페이스X는 4년 안에 100~200명을 실어 나를 수 있는 초대형 우주선을 건조하고, 2018~2020년에 무인 소형 우주선을 화성에 보내 시험 임무를 수행한다. 2022년쯤 소수 우주인을 우주선에 태워 최종 점검한 뒤 2024~2025년 대규모 여행객을 싣고 본격적인 화성 여행에 나선다. 지난 1월 그는 “10년 내 인류를 화성에 보내겠다”고 선언하며 인간의 첫 화성 방문 시점을 2025년으로 제시했다. 하지만 이날 발표에선 3년을 앞당겼다. 머스크는 “역사는 두 갈래로 갈라질 수 있다”면서 하나는 인류가 지구상에만 머물다가 멸종하는 것이고, 다른 하나는 여러 행성에 나눠 사는 종족이 되는 것”이라고 말했다. 화성 왕복 우주선은 재사용이 가능한 로켓으로 제작되며 식당과 객실, 영화관 등을 갖췄다. 여행 기간은 두 행성 간 거리에 따라 80~150일이 걸리며, 우주선이 지구로 돌아올 때 필요한 연료와 발사체 등은 화성 현지에서 조달할 것이라고 덧붙였다. 화성 여행이 자리잡으면 40∼100년 내에 화성이 인류의 지속가능한 거주지가 될 것이라고 머스크는 내다봤다. 그는 “첫 우주여행 비용은 집 한 채 가격인 인당 20만 달러(2억 2000만원)가 들겠지만 장기적으로는 최저 10만 달러까지 낮추겠다”고 강조했다. 다만 머스크는 “첫 여행은 매우 위험하고 사망 위험도 높아 여행객들은 죽을 준비가 돼 있어야 갈 수 있다”고 말했다. 이어 그는 “나는 아이들이 자라는 모습을 지켜보고 싶다”며 자신이 최초의 화성인이 될 생각은 없다고 마무리했다. 하지만 그가 약 100억 달러(약 11조 1000억원)로 예상되는 막대한 개발자금을 어떻게 조달할 것인지에 대한 월가의 의구심도 커지고 있다고 가디언은 지적했다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

최근 억만장자들의 우주를 향한 도전이 화제가 되고 있습니다. 일론 머스크가 세운 스페이스 X는 팔콘 9 R(Reusable) 1단을 바다에서 회수하는 데 성공했고, 아마존 CEO인 제프 베조스의 블루 오리진 역시 아직 궤도에 위성을 발사할 순 없지만, 프로토타입 우주 로켓을 재착륙 시키는 데 성공했습니다. 여기에 상대적으로 덜 알려졌기는 하지만, 마이크로소프트의 공동 창업자 가운데 하나인 폴 앨런 역시 스트라토런치 시스템이라는 거대한 항공기 기반 우주 발사체를 개발하고 있습니다. 이들의 목표는 모두 하나로 수렴됩니다. 즉, 재활용이 가능해서 상대적으로 저렴한 발사체를 만드는 것이죠. 값비싼 로켓을 한 번 쓰고 버렸기 때문에 우주 발사 비용은 매우 비쌀 수밖에 없었습니다. 이를 경제적으로 만들기 위해서는 비행기나 자동차처럼 여러 번 재사용이 가능한 우주 발사체가 필요합니다. 사실 이들의 목표는 과거 미 항공우주국(NASA)과 미 방위고등연구계획국(DARPA)의 목표와 일치합니다. 유명한 NASA의 우주 왕복선 역시 일회용이 아니라 100회 이상 재사용이 가능한 우주 발사체를 목표로 개발된 것입니다. 하지만 1970년대 미국의 경제가 어려워지면서 개발 예산이 축소되었고, 우주 왕복선은 여러 차례 설계를 변경해 최종적으로는 거대한 연료 탱크를 한 번 쓰고 버리는 타협안을 채택할 수밖에 없었습니다. 그런데 이 과정에서 구조가 복잡해져 비용이 크게 상승했고 사고까지 나는 바람에 결국 퇴역하는 운명을 맞게 되었습니다. 사실 NASA는 10여 년 전 우주 왕복선을 대체하기 위해서 SSTO(단단식 궤도 발사체)라는 재사용 우주 발사체를 개발했으나 프로토타입 제작 도중 취소되어 시험 비행 한 번 못해보고 프로젝트가 종료됩니다. 이후 NASA는 아레스 I이라는 새로운 로켓을 이용해서 1단을 재사용하는 방식을 개발했습니다.(낙하산으로 바다에서 회수하는 방식) 그러나 한번 시험 발사가 성공한 후 당시 금융위기로 미국 정부의 재정 적자가 급격히 커지면서 역시 예산이 삭감되어 개발이 취소되는 비운을 겪습니다. 이렇듯 정부 주도하의 개발은 아무리 엔지니어들이 획기적인 아이디어를 내놓는다고 해도 예산권을 쥔 정부 관료와 의회에서 예산을 배정받지 못하거나 삭감되면 쉽게 취소되는 운명을 맞이하곤 했습니다. 그래서 오히려 이런 변덕(?)에 좌우되지 않는 스페이스 X 같은 민간 기업이 앞으로 우주 분야에서 혁신을 주도할 것이라는 예상도 나오고 있습니다. 하지만 DARPA는 다시 한 번 재사용 우주 발사체 개발을 시도하고 있습니다. 전투기에서 소형 위성을 발사하는 계획은 잠정 보류지만, 비즈니스 제트기 만한 크기의 소형 발사체를 만드는 XS-1 프로젝트는 1단계를 넘어 실제 크기 프로토타입을 제작하는 2단계로 진행할 계획입니다. - 저렴한 재사용 우주 발사체 XS-1 XS-1은 과거 우주 왕복선의 소형화 버전으로 저렴한 위성 발사를 목표로 하고 있습니다. 위성 발사는 군사 목적으로 매우 중요하기 때문이죠. 동시에 적에 의해 GPS 및 정찰 위성이 파괴되었을 때 위성 시스템을 긴급 복구하기 위해서 재발사 시간이 매우 빨라야 한다는 것도 목표입니다. 현재 DARPA는 보잉, 노스럽 그루먼, 마스턴 우주 시스템의 3개 회사를 1차 대상자로 선정해 각각의 디자인을 경쟁시키고 있습니다. XS-1의 프로토타입은 음속의 10배까지 속도를 높인 다음 작은 로켓을 발사해 위성을 저지구궤도(LEO)에 올리는 2단 로켓 구성입니다. 1단에 해당하는 로켓은 항공기 구조로 재사용이 가능하며 위성을 발사하는 2단은 일회용입니다. XS-1의 1회 발사 비용은 500만 달러 이하로 저렴해야 하며 프로토타입에서 페이로드는 900~500파운드(408kg~80kg) 정도입니다. 그리고 10일 내로 10회라는 아주 빠른 재발사 시간을 지녀야 합니다. 달성이 쉽지 않아 보이는 목표지만, XS-1은 이전의 우주 왕복선과 큰 차이가 있습니다. 우주 왕복선은 화물 포함 100t에 달하는 거대한 우주선을 궤도에 올리기 위해서 엄청난 연료가 필요했습니다. 이는 100t에 달하는 우주선을 음속의 25배로 가속해야 가능한 일입니다. 반면 XS-1은 음속의 10배 정도라는 훨씬 쉬운 목표를 달성하고 다시 귀환하는 준궤도(sub orbital) 로켓입니다. 무인 로켓으로 사람이 타는 부분도 필요없고 연료도 훨씬 적게 실어도 문제없습니다. 그래서 비용이 낮아질 수 있는 것입니다. 물론 최종 성공 여부는 지켜봐야 알 수 있습니다. 이번에도 역시 비용을 초과하거나 기술적 어려움에 직면하면 취소될 가능성은 얼마든지 있습니다. 이 역시 정부 개발 사업이니까요. 솔직히 앞서 NASA가 계획했던 프로젝트 중 하나라도 성공했다면 머스크나 베조스 모두 우주 로켓 대신 다른 사업을 알아봐야 했을지 모릅니다. 의도한 바는 아니겠지만, NASA의 실패 덕분에 이들의 성공이 있었던 것이죠. 그런데 그 실패는 앞서 말했듯이 관료제의 산물일 수 있습니다. 어쩌면 일각에서 제기하는 것처럼 진정한 혁신은 이제 민간 주도로 진행되는 것이 맞을지도 모릅니다. XS-1이 실패한다면 이와 같은 주장은 더 설득력을 얻게 될 것입니다. 반면 XS-1이 성공한다면 재사용 발사체 개발 사업은 또 다른 전환점을 맞이할 수도 있습니다. 여기서 기술력을 확보한 보잉이나 록히드 마틴같은 전통적 대기업이 이 분야에 끼어들어 민간 기업과 경쟁을 할지 모릅니다. 어느 쪽이 옳은지는 아직 결론을 내리기는 이르지만, 한동안 침체기를 겪었던 저렴한 우주 발사체 개발이 민간과 정부의 투자로 다시 치열해지는 것 같습니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　　

미국 전기차 업체 테슬라의 CEO 엘론 머스크가 이끄는 우주선 개발업체 스페이스X의 ‘팔콘9’(Falcon 9) 로켓이 해상 바지선 재착륙에 성공했다. 발사체가 된 팔콘9 로켓은 지난 8일(현지시간) 국제우주정거장(ISS)에 보급품을 공급하기 위한 보급선인 드래곤(Dragon)을 궤도에 올리고 나서 대서양에 있는 해양 바지선에 수직 착륙했다. 앞서 지난해 11월 우주선 개발업체 블루 오리진 우주로 발사한 로켓을 지상에 재착륙하는 데 성공했지만, 해상에 배치한 바지선에 로켓이 재착륙한 것은 이번이 처음이다. 해상 착륙은 지상 착륙보다 연료 소모가 적다는 점에서 스페이스X의 이번 성공은 더욱 의미 있게 평가되고 있다. 그간 스페이스X는 팔콘9 로켓을 이용해 인공위성 등을 궤도로 보내고서 재착륙시키는 도전을 수차례 감행해왔다. 로켓을 재사용해 비용 절감을 하기 위해서다. 따라서 팔콘9 로켓의 재착륙 성공은 저비용 우주여행의 가능성을 한 발짝 앞당긴 성과라는 점에서 갖는 의미가 매우 크다. 스페이스X 측은 착륙에 성공한 로켓을 5~6월 중 재사용해 다시 우주로 쏘아 올릴 계획이다. 영상=SpaceX/유튜브 김형우 기자 hwkim@seoul.co.kr

지난 2일(이하 현지시간) 미국 텍사스주 밴혼 인근에서 로켓 한 대가 굉음과 화염을 내며 하늘로 날아올랐다. ‘아마존’의 제프 베조스 CEO가 창립한 ‘블루오리진’의 재사용로켓 ‘뉴 세퍼드’(New Shepard)다. 이날 뉴 세퍼드는 고도 103km까지 치솟았다가 무인 캡슐을 성공적으로 분리한 후 다시 원래 착륙지점으로 무사히 내려앉는데 성공했다. 지난해 11월 23일, 지난 1월 22일에 이어 세 번째 시험발사에 성공한 것으로 블루오리진은 본격적인 민간 우주사업의 막을 올릴 수 있는 전기를 마련했다. 이날 베조스는 “완벽한 발사와 착륙에 성공했다. 오늘 비행을 축하한다”며 세 번째 테스트 성공을 자축했다. 향후 블루오리진은 승무원이 탑승한 유인 테스트비행을 거쳐 이르면 2018년 일반 승객들을 대상으로 한 우주관광에 나설 계획이다.　 이번 테스트 성공에서 당사자인 베조스만큼이나 주목받는 인물이 있다. 바로 최근 전기자동차 '테슬라'로 한참 주가를 올리고 있는 일론 머스크 회장이다. 그는 블루오리진보다 한참 전인 지난 2002년 우주사업이라는 원대한 꿈을 안고 '스페이스X'를 창립했다. 해외 언론들이 두 회장을 자주 비교 대상에 올리는 이유는 두 사람 모두 세계적인 IT 거물이라는 것 외에도 공교롭게도 스페이스X 역시 블루오리진과 마찬가지로 재사용 로켓을 개발했기 때문이다. 　 두 거물의 경쟁이 표면화 된 것은 지난해 11월 블루오리진의 뉴 세퍼드가 첫 번째 테스트에 성공하면서다. 이에 머스크 회장은 트위터를 통해 "축하한다"면서도 "‘궤도’로 발사하는 데 성공한 건 아니다"라는 뼈있는 한마디를 한 바 있다. 이는 두 회사의 로켓이 수준이 다르기 때문이다. 일반적으로 우주 로켓의 목적은 지구 궤도나 그 너머로 우주선과 인공위성을 발사하는 데 있다. 따라서 지구 대기권 안에서 아무리 테스트에 성공했다고 해도 이는 우주 발사체라고 부르기는 어렵다. 블루오리진이 연이은 테스트 성공에 고무돼 있지만 사실 두 회사 간에는 큰 기술 격차가 존재한다. 실제 지난해 12월 미국 플로리다 주 케이프 커내버럴 기지에서 수직 발사된 스페이스X의 대형 로켓 '팰컨 9'는 소형 위성 11개를 모두 궤도에 올려놓고 발사 11분 만에 무사히 지상으로 돌아온 바 있다. 그러나 지난 1월 밴던버그 공군기지에서 발사된 팰컨 9는 제이슨 3호 위성을 궤도 위에 올리는데 성공했으나 1단계 추진 로켓 회수는 실패했다. 곧 스페이스X의 팰컨 9가 이미 상업위성 발사 시장에서 성공과 실패를 반복하며 돈을 벌고 있지만 블루오리진의 뉴 세퍼드는 현재로서는 준궤도(suborbital) 테스트 로켓 정도인 셈이다. 그러나 블루오리진은 연이은 테스트 성공을 발판으로 스페이스X가 장악한 시장을 호시탐탐 노리고 있다. 　 서로 다른 분야에서 돈을 벌었던 두 회사가 같은 시장에 군침을 흘리는 이유는 있다. ‘일회용’인 기존 로켓은 발사비용이 무려 6000만 달러(약 690억원)를 상회한다. 그러나 재사용 로켓은 가장 비싼 1단 추진체가 회수되기 때문에 기존 가격의 10분의 1수준이면 발사가 가능하다. 이 때문에 과거 미 항공우주국(NASA)과 보잉, 록히드마틴 등도 여러차례 재사용 로켓 개발을 시도했으나 실패한 바 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘아마존’의 제프 베조스 CEO가 창립한 ‘블루오리진’의 재사용로켓 ‘뉴 세퍼드’(New Shepard)가 3번째 시험발사에 성공했다. 지난 3일(이하 현지시간) 베조스는 자신의 트위터를 통해 2일 미국 텍사스주 밴혼 인근에서 발사된 뉴 세퍼드가 발사후 지상 목표 지점에 정확히 도착했다고 발표했다. 뉴 세퍼드는 지난해 11월 23일, 지난 1월 22일에 이어 3번째로 시험발사에 성공하면서 본격적인 민간 우주사업의 막을 올릴 수 있는 전기를 마련했다. 이날 베조스는 "완벽한 발사와 착륙에 성공했다. 오늘 비행을 축하한다"며 3번째 테스트 성공을 자축했다. 베조스의 야심찬 계획이 담긴 뉴 세퍼드는 재사용 로켓으로 캡슐에는 3명의 승무원이 탑승 가능하며 약 100km 상공까지 치솟는다. 이후 캡슐은 로켓에서 분리돼 승무원들은 약 5분간 무중력 체험이 가능하며 우주와 지구를 구경한 후 낙하선을 이용해 다시 지구로 귀환한다. 뉴 세퍼드가 언론의 관심을 받는 이유는 가장 비싼 1단 추진체가 원해 발사지로 되돌아오기 때문이다. ‘일회용’인 기존 로켓은 발사비용이 무려 6000만 달러(약 690억원)를 상회한다. 그러나 재사용 로켓은 가장 비싼 1단 추진체가 회수되기 때문에 기존 가격의 10분의 1수준이면 발사가 가능하다. 이 때문에 과거 미 항공우주국(NASA)과 보잉, 록히드마틴 등도 여러차례 재사용 로켓 개발을 시도했으나 실패했다. 그러나 블루오리진을 비롯한 '스페이스X'가 시험 발사에 성공하면서 본격적인 민간 우주사업의 막이 올랐다. 블루오리진은 내년 승무원이 탑승한 유인 테스트비행을 거쳐 이르면 2018년 일반 승객들을 대상으로 한 우주관광에 나설 계획이다. 한편 ‘테슬라’와 ‘스페이스 X’로 주가를 올리고 있는 엘론 머스크 CEO가 설립한 '스페이스X'의 재사용 로켓은 이보다 한발 더 앞서있다. 일반적으로 우주 로켓의 목적은 지구 궤도나 그 너머로 우주선과 인공위성을 발사하는 데 있다. 따라서 지구 대기권 안에서 아무리 테스트에 성공했다고 해도 이는 우주 발사체라고 부르기는 어렵다. 이미 스페이스 X는 팔콘 9 같은 대형 로켓을 가지고 있으며 이보다 더 대형인 팔콘 헤비 같은 차세대 로켓도 개발 중이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

'테슬라'와 '스페이스 X'로 주가를 올리고 있는 엘론 머스크 CEO와 '아마존'의 제프 베조스 CEO는 사실 직접적인 경쟁을 할 위치에 있지는 않습니다. 서로 사업 영역이 겹치지 않기 때문이죠. 적어도 지금까지는 그랬습니다. 그런데 이번에 베조스의 블루 오리진이 개발 중인 재사용 로켓인 뉴 세퍼드(New Shepard)가 테스트에 성공하면서 이들의 경쟁 관계가 주목받고 있습니다. 베조스 역시 우주 사업에 참여하기 위해 준비 중이기 때문이죠. 　 이번 테스트에 성공했다는 소식이 들리자 최근 착륙에 실패한 스페이스 X의 팔콘 9R과 비교되면서 일부에서는 베조스가 머스크의 스페이스 X와의 경쟁에서 앞섰다는 꽤 성급한 의견까지 나왔습니다. 결론부터 말하면 적어도 이 분야에서 만큼은 베조스가 머스크를 넘어서기 위해서는 정말 많은 길을 가야 합니다. 하지만 그것이 불가능하다고는 누구도 말할 수 없을 것입니다. 뉴 세퍼드 그리고 베조스의 야망 현지시각으로 지난 11월 23일 '뉴 세퍼드'는 수직으로 발사된 후 약 100km 상공까지 상승했다가 다시 지상으로 하강해 안전하게 착륙했습니다. 비록 궤도에 위성을 발사한 것은 아니었지만, 이 테스트는 언론이 큰 주목을 받았습니다. 베조스 CEO는 현재의 우주 로켓을 보잉 747 여객기를 한 번 타고 버리는 것에 비유하면서 이렇게 재사용이 가능한 로켓이 우주여행을 매우 저렴하게 만들 게임 체인저라고 설명했습니다. 이 소식을 들은 머스크는 축하한다면서도 ‘궤도’로 발사하는 데 성공한 건 아니라는 점을 지적했습니다. 단순한 한마디지만, 머스크는 자신이 이 분야에서 훨씬 앞섰다는 점을 한 단어로 설명한 것입니다. 우주로켓의 목적은 지구 궤도나 그 너머로 우주선과 인공위성을 발사하는 데 있습니다. 따라서 지구 대기권 안에서 아무리 테스트에 성공했다고 해도 이는 우주 발사체라고 부르기는 어려운 것입니다. 이미 스페이스 X는 팔콘 9 같은 대형 로켓을 가지고 있고 이보다 더 대형인 팔콘 헤비 같은 차세대 로켓도 이제 발사를 눈앞에 둔 상태입니다. 그런 만큼 소형 로켓 테스트에 성공했다고 베조스가 갑자기 머스크를 넘어설 수는 없습니다. 이미 상업 위성 발사 시장에서 저가 발사체로 엄청난 파란을 몰고 온 스페이스 X에 비해 블루 오리진은 우주 발사 부분에서 아무 성과도 내지 못하고 있기 때문입니다. 뉴 세퍼드는 그냥 준궤도(suborbital) 테스트 로켓일 뿐입니다. 다만 베조스의 도전은 이제 시작입니다. 블루 오리진의 다음 도전은 뉴 세퍼드에서 얻은 기술을 바탕으로 궤도 수송 시스템(Orbital Transportation System·사진 참조)을 개발하는 것입니다. 이 로켓은 뉴 세퍼드 보다 더 대형으로 1단과 우주선 부분을 재활용하는 로켓입니다. 사람과 화물을 저 지구궤도(LEO)로 수송하는 것은 이 차세대 시스템의 몫입니다. 다만 이 새로운 로켓 시스템이 개발되어 실제로 사람과 화물을 우주로 보내는 것이 언제 가능할지는 아직 누구도 장담하기 어려운 상태입니다. 여기에 이미 스페이스 X가 입증했듯이 소규모 테스트에서는 성공해도 실제 크기의 대형 로켓에서는 성공을 장담할 수 없는 것이 로켓 개발 분야입니다. 하지만 반대로 실패한다고 가정할 수도 없는 것 역시 마찬가지입니다. 스페이스 X의 팔콘 9R 사실 스페이스 X도 그래스호퍼(Grasshopper)라는 수직 이착륙 로켓을 여러 차례 테스트해 그 결과를 유튜브 등을 통해서 대중에게 공개했습니다. 이 역시 궤도로 발사하는 로켓은 아니지만, 여기서 얻은 데이터를 바탕으로 가장 비싼 1단을 재활용할 수 있는 팔콘 9R을 개발했던 것이죠. 참고로 뉴 세퍼드의 경우 그래스호포 로켓보다는 높이 비행하지만 궤도로는 올라가지 못하기 때문에 굳이 말하자면 그래스호퍼와 팔콘 9R 사이에 있는 수준이라고 할 수 있습니다. 여담이지만, 스페이스 X는 저가 민간 로켓을 상업 위성 발사 시장에 공급해서 상당한 성공을 거두고 있습니다. 유럽과 미국의 경쟁자들은 가격 경쟁력을 갖추기 위해 분주히 노력하는 상황입니다. 스페이스 X가 팔콘 9 V1.1 로켓에서 발사비용을 파운드 당 2,500달러 이하로 끌어내렸기 때문입니다. 이는 거의 반값 로켓이나 다를 바 없습니다. 여기에 상업용 로켓 가운데는 역대 최대급인 팔콘 헤비가 완성되면 비용은 1,000달러 수준까지 내려갈 수 있다는 게 스페이스 X의 주장입니다. 스페이스 X의 달라진 위상은 2014년에 있었던 미 항공우주국(NASA)의 상업 유인 승무원 수송 사업자(Commercial Crew Transportation Capability) 선정에서도 여실히 드러납니다. 이 사업에서 보잉은 42억 달러, 스페이스 X는 26억 달러의 사업을 따냈습니다. 액수로는 보잉이 많지만, 스페이스 X는 보잉과는 비교도 안 될 만큼 역사도 짧은 (2002년 설립) 신생 민간 기업입니다. 회사 규모로도 비교되지 않습니다. 이를테면 대기업과 신생 벤처 기업이 같이 사업을 따낸 것과 다름없습니다. (‘보잉이 우주사업?’ 라고 생각하시는 분도 있겠지만, 사실 미국에서 우주 로켓 사업은 보잉과 록히드 마틴의 합작인 ULA가 거의 독점해 왔습니다. 스페이스 X가 사업을 따낸 것은 사실 충격적인 일입니다) 스페이스 X는 이제 4,000명도 넘는 직원을 거느린 중견 기업으로 성장했습니다. 하지만 더 비용을 낮추고 민간 우주 개발 회사로서 입지를 다지기 위해 한 가지 더 해야 할 일이 있습니다. 바로 재사용 로켓을 만드는 것이죠. 착륙에는 계속 실패했지만 팔콘 9R(R은 Reusable, 재사용의 약자) 스페이스 X의 미래라고 할 수 있습니다. 비싼 로켓을 한번 사용하고 버리는 것보다 당연히 재활용할 수 있으면 추가 비용을 고려해도 훨씬 저렴한 우주 발사가 가능해집니다. 이는 상업 발사 회사로서 회사의 이윤과 직결되는 문제인 것은 말할 것도 없고 베조스를 비롯해서 이 사업에 이미 뛰어들었거나 뛰어들려는 경쟁자보다 앞서는 데 매우 중요한 이점입니다. 따라서 실패에도 불구하고 도전은 계속될 것입니다. (록히드 마틴과 보잉의 합작인 ULA도 최근 벌컨(Vulcan)이라는 독특한 개념의 재사용 로켓을 개발하고 있습니다) 재사용 로켓 개발의 미래는 민간으로 하지만 재사용 로켓의 개발은 쉽지 않은 일입니다. 과거 NASA도 보잉, 록히드 마틴, 그리고 지금은 사라지거나 합병된 많은 회사와 함께 시도했다가 실패한 것이 바로 재사용 로켓입니다. 가장 최근의 실패 사례는 아레스 I(Ares I)이라는 로켓인데, 무려 801t에 달하는 고체로켓을 발사한 후 바다에서 회수하는 테스트를 2009년에 성공했으나 예산 부족과 몇 가지 기술적 문제를 이유로 취소되고 맙니다. 물론 당시에 글로벌 금융 위기로 미국에 심각한 재정난이 생겼던 것이 가장 큰 이유였습니다. 아이러니하지만 만약 성공했다면 지금 베조스의 작은 성공(?)은 별로 눈에 띄지 않을 만큼 거대한 로켓 회수 테스트였습니다. 1단 로켓의 높이만 52.4m였으니까요. 다행인지 불행인지 이제 재사용 로켓 개발은 민간으로 공이 넘어간 상태입니다. 만약 민간 사업자들이 재사용 로켓의 개발에 성공하고 우주 발사비용이 저렴해진다면 NASA로서도 매우 좋은 일입니다. 서로 경쟁입찰을 붙여서 더 저렴하게 발사할 수 있으니까요. 이미 NASA는 여러 사업에서 민간 업체들을 경쟁시키고 있습니다. 현재로서는 스페이스 X가 이들 가운데 가장 앞서 나가고 있지만, 미래는 항상 열려있습니다. 베조스나 지면상 일일이 다 거론하기 어려운 여러 경쟁자가 새로운 아이디어로 시장을 뒤흔들지도 모릅니다. 그렇게 발전한다면 저렴한 우주여행도, 인류의 화성 진출도 결코 꿈이 아닌 날이 오게 될 것입니다. 제목과는 좀 다른 결론이지만, 결국 최종 승자는 머스크나 베조스가 아니라 언젠가 우주로 진출하게 될 인류의 미래 세대가 될 것입니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

인도우주연구기구(ISRO)가 개발하고 있는 차세대 우주왕복선 ‘RLV-TD’가 올해 중반 시험비행에 들어간다고 인도 유력 일간 ‘뉴 인디안 익스프레스’가 보도했다. ISRO의 A. S. 키란 쿠마르 신임 총재는 “시험 비행은 올해 상반기 말이나 하반기 초에 할 예정이다. 작업은 순조롭게 진행되고 있다”고 말했다. 쿠마르는 올해 1월 ISRO의 신임 총재로 취임했다. RLV-TD는 1단식 고체 연료 로켓의 선단에 장착되는 형태로 발사된다. 날개 길이는 약 1m, 무게는 3t으로 로켓을 포함한 전체 길이는 약 6.5m이다. RLV-TD는 사티시 다완 우주센터(SDSC)의 제 2발사대에서 이륙해 고도 70km까지 도달한 뒤 대기권에 재돌입한다. 그리고 대기권 내를 활공 비행하고 대략 20분 뒤 벵골만에 착수할 계획이다. 시험 비행은 지구정지궤도에 못 미치는 하위궤도 상태에서 이뤄진다. RLV-TD는 ‘Reusable Launch Vehicle-Technology Demonstrator’(재사용 발사체-기술시험기)의 머리글자에서 가지고 왔다. ISRO는 현재 ‘아바타’(AVATAR)라는 재사용 로켓의 개발을 진행하고 있다. 아바타는 이른바 TSTO (Two Stage To Orbit)라는 2단 궤도진입 방식의 체계로 제 1단, 2단 모두 발사 뒤 날개를 사용해 활주로에 돌아올 수 있어 기체를 다시 사용할 수 있다. 또한 아바타에는 우주 비행사를 태울 수 있다고 한다. 개발이 순조롭게 진행되면 2025년쯤 첫 발사가 이뤄질 것으로 기대된다. RLV-TD는 아바타의 제2단에 해당하는 우주선 부분을 작게 만든 것 같은 모양을 하고 있으며, 재사용 로켓 개발에 필요한 자료를 수집하는 것을 목적으로 하고 있다. 쿠마르 총재는 “재사용 가능한 로켓의 개발은 단계적으로 진행되고 있다. 이 시험 비행은 그중 하나”라고 말했다. 또 그는 인도의 독자 위성항법시스템인 ‘IRNSS’과 신형 로켓 ‘GSLV Mk-III’의 극저온 추진제를 사용 상단의 개발에도 주력을 표명한 것으로 전해졌다. 사진=ISRO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

유럽우주국(ESA)이 이른바 ‘우주택시’로 알려진 ‘IXV’(Intermediate eXperimental Vehicle)의 첫 번째 시험비행 임무를 성공적으로 마쳤다. ESA는 11일(현지시간) 프랑스령 기아나의 쿠루 우주센터에서 베가 로켓에 실려 발사된 ‘IXV’가 100분간에 걸쳐 지구 반 바퀴를 비행한 뒤 예정대로 태평양에 무사히 안착했다고 밝혔다. 장 자크 도르댕 ESA 국장은 “‘우주택시 IXV'의 재돌입 능력과 재사용 가능성에 관한 새로운 장을 열었다”면서 “우리는 이제 우주 운송이나 미래 발사체, 로봇 탐사, 유인 비행과 같은 여러 분야에서 새로운 도전을 할 준비가 됐다”고 말했다. ‘우주택시 IXV’는 이날 고도 340km쯤 도달했을 때 베가 로켓으로부터 분리돼 모습을 드러냈다. 길이 5m, 중량 2톤가량인 이 비행체는 날개가 없는 것도 특징이다. 이후 IXV는 100분간 시속 2만 7000km의 속도로 비행했고 최대 고도 412km까지 상승했다. 총 3만 2000km의 거리를 비행한 IXV는 무사히 대기권으로 재진입했고 예정대로 태평양에 입수했다. IXV는 대기권 진입 시 표면 온도가 1700℃까지 올라가는 것도 견딜 수 있도록 제작됐다. ESA는 이번 시험비행에 앞서 IXV에 여러 센서를 부착해 조작과 운영에 필요한 열역학과 운항 정보 등을 수집했다. 이번 시험비행의 성공으로 ESA는 IXV의 기술을 통해 지구와 우주를 오가며 우주비행사는 물론 다양한 장비와 데이터를 운송하는 ‘우주택시’로서 우주기술발전에 크게 기여할 것으로 기대하고 있다. 한편 ESA는 이번 IXV 프로젝트에 총 1억 5000만 유로(약 1900억원)를 투입했다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1(위), ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

재사용 우주 로켓을 개발 중인 미국 민간우주업체 스페이스X의 시험발사체 로켓이 22일(현지시간) 시험 비행 중 공중에서 폭발했다고 AFP통신이 보도했다. 부상자는 없었다. 폭발한 로켓은 시험 제작기 ‘그래스호퍼’(Grasshopper)에 이은 엔진 3기를 탑재한 ‘F9R’ 시험기다. 스페이스X가 발표한 성명으로는 시험 비행 중에 이상이 감지돼 자동으로 비행이 중단됐다. 이번 시험이 진행된 텍사스 기지에는 미국연방항공국(FAA)의 담당자도 참석하고 있었으며, 비행 시작부터 중지까지 모든 과정이 예정돼 있던 시험 공역의 범위 내에서 시행됐다. 스페이스X는 이번 비행 기록을 자세히 분석하고 원인을 찾을 때까지 다음의 시험 비행은 시행하지 않는다고 밝혔다. 현재 인간을 우주로 보내는 수단은 러시아의 소유스 우주선밖에 없지만, 1인당 7000만 달러(약 712억원) 정도의 금액이 청구된다. 스페이스X는 빠르면 2017년에도 민간 기업으로서는 처음으로 우주 비행사를 우주에 보내는 것을 목표로, 보잉과 시에라 네바다, 블루 오리진 등의 기업과 경쟁을 벌이고 있다. 사진=트위터 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)이 오는 2018년까지 우주인 4명을 달에 착륙시켜 화성 탐사를 위한 우주 전진 기지를 건설하겠다고 19일(현지시간) 발표했다.지난 1972년 아폴로 17호를 끝으로 중단했던 인류의 달 탐사가 46년 만에 재개되는 것이다.1040억달러(약 106조원)가 소요되는 새 탐사 계획은 조지 W 부시 대통령이 지난해 ‘인류의 영토 확장’을 위한 달 탐사 시한으로 못박은 2020년을 2년 앞당긴 것이다. 그러나 마이클 그리핀 NASA국장은 이날 탐사 계획을 설명하면서 “한정된 예산과 국정 지도자들의 우선순위에 따라 실행에는 더 많은 시간이 걸릴 수도 있다.”고 말했다.13년간 투입될 1040억달러는 8년간 아폴로 탐사에 들어간 돈의 55%밖에 되지 않는다. 새 탐사 계획은 지구에서 사흘밖에 걸리지 않는 달에 우주 전진 기지를 건설해 식수와 연료를 생산함으로써 독자 생존이 가능하다는 점을 입증하는 데 목적이 있다. 나아가 달의 자원을 로켓 추진 연료로 가공, 화성 탐사의 발판으로 삼는 것도 겨냥하고 있다. 따라서 아폴로 탐사와 많은 차이점을 갖고 있다. 우선 2명의 우주인이 사흘밖에 머무르지 못했던 아폴로에 비해 새 탐사 계획은 4명의 우주인이 7일간, 최대 6개월까지 머무를 수 있다. 달착륙선과 지구발사선을 실은 화물발사체와 유인탐사선(CEV)을 실은 유인발사체가 따로따로 쏘아올려져 달착륙선과 CEV가 지구궤도에서 결합하는 점도 특이하다. 아폴로 탐사와 우주왕복선, 우주정거장의 경험이 총체적으로 결합하는 셈인데 NASA는 새 탐사선의 시험 운항이 2012년 가능할 것으로 보고 있다. 2011년까지 로봇을 이용한 달 표면 정찰 작업이 실행돼 기지 위치를 결정하게 되는데 얼음이 있을 것으로 추정되는 달의 극지점이 유력한 것으로 알려졌다.CEV는 아폴로 캡슐과 비슷한 모양이지만 3배 정도 크게 제작되며 태양전지판으로 작동된다. 열보호벽만 교환하면 10회가량 재사용할 수 있으며 캡슐만 분리돼 낙하산으로 지구에 귀환한다.임병선기자 bsnim@seoul.co.kr