가이드 없는 우주산업… 기술 개발보다 버티는 게 도전
“우리 정부가 항공우주 정책을 적극적으로 펼치는 것은 무척 고무적이다. 하지만 국내에선 사람을 우주로 보내는 것에 대한 규제는커녕 표준도, 가이드라인도 아직 없다. 가이드라인이 제정될 때까지 우리 같은 스타트업은 살아남아야 한다는 것이 가장 큰 도전이다.” ‘우주 택시’ 사업을 표방한 우나스텔라 박재홍 대표는 지난 24일 서울 마포구 노고산동 사무실에서 가진 인터뷰에서 “스타트업으로서 유인 우주기술 개발 자체보다 돌파하기 어려운 문제가 가이드라인 제정이다. 가이드라인이 있어야 이에 맞게 발사체도 만들고 서비스도 할 수 있다. 미국에서는 연방항공청(FAA)이 사람을 태워 우주로 갈 때 기업들이 지켜야 할 가이드라인을 모두 정해 놓았다”며 생존 걱정으로 말문을 열었다.박 대표는 민간 유인 우주발사체 개발과 우주 수송 서비스를 제공하고자 지난해 2월 16일 우나스텔라를 설립했다. 1984년 부산에서 태어난 그는 연세대 기계공학부를 마친 2011년, 첫 직장으로 한국형 발사체 ‘누리호’ 엔진 부품을 개발한 비츠로테크에 입사했다. 하지만 발사체 공부에 목말라 2014년 독일 베를린공과대로 유학, 우주공학부 석사 학위를 취득했다. 석사 과정을 수석으로 마친 그는 독일우주센터(DLR)에서 차세대 로켓 엔진을 연구하다 2019년 귀국했다. 국내의 한 우주 기업에 근무하다 “위성 대신 사람을 보내고 싶어서” 창업했다.
●누리호 엔진社·獨우주센터 근무하다 창업
우주 강국에서는 이미 2020년부터 민간 우주여행, 즉 상업화가 시작됐다고는 하지만 한국에서 스타트업이 유인 우주여행이 가능할 때까지 투자금만으로 살아간다는 것은 어불성설이다. 기업으로서 그동안 생존하는 것이 최대 과제다. “정부는 2045년까지 유인 수송능력을 확보하는 것이 목표이지만 개인적인 욕심과 바람으로는 정부의 전폭적인 지원과 민간 기업의 폭발적인 성장이 맞물린다면 훨씬 더 빨리 유인 우주여행이 가능하다고 전망한다. 민간 우주여행 시대가 오기 전에 기업 생존을 위해 반드시 매출원을 만들어야 한다. 로켓 엔진 개발과 판매, 후발 주자를 위한 경기 여주시의 엔진시험장 대여나 엔진 산화제가 영하 183도의 액체 산소이니 액화천연가스(LNG)나 수소시장 같은 극저온 상태에서 사용되는 부품 튜닝도 할 수 있다고 생각한다.”
모두가 창업에 찬성했느냐의 질문에 그는 “결혼 1년차의 신혼시절, 창업하겠다고 말했더니 부인이 ‘연애 시절엔 그런 이야기 없지 않았느냐. 사기 결혼 아니냐’, ‘현실은 보지 못하고 머리에 꽃밭만 가득찼다’며 반대했다. 하지만 지금은 가장 열렬한 지원군”이라고 전했다. 양가 부모가 그의 창업을 격려했던 것도 큰 힘이란다.
박 대표는 한국으로 돌아왔지만 2017년부터 맡은 베를린공과대 강의는 계속하고 있다. “올해부터는 대면 수업을 진행해야 한다. 학기당 수업을 1주일씩 몰아 강의하는 것으로 학교 측과 합의했다. 지난 5~11일 독일우주센터를 방문, 로켓추진연구소에서 기술적인 문제에 대해 토론했다. 또 우리가 베를린공과대와 공동 개발하는 항공전자 부품의 진척도 점검했다.”박 대표는 회사 설립 4개월 차인 지난해 5월 중소벤처기업부로부터 민간 투자주도형 기술창업 지원 프로그램인 ‘팁스’(TIPS)의 ‘패스트트랙’으로 선정돼 연구개발비를 확보했다. 창업 1년 만에 누적 65억원의 투자를 유치했다. 우주사업은 천문학적인 예산과 막대한 비용이 들고 투자기간도 길며 실패 위험도 높다. 직원이 10명뿐인 신생기업에 투자사들은 무엇을 보고 투자했을까.
우나스텔라는 지난 1월 자체 개발 중인 연소기의 최초 연소 시험에 성공했다. “이번 설 연휴 직전인 1월 19일 여주 시험장에서 지상 추력 50kN(킬로뉴턴·충격력 표시 단위로 1kN은 1000N, 1N은 1㎏의 물체를 1초에 1m 이동시키는 데 드는 힘)급 연소시험을 하고자 동네 이장의 허락을 받았다. 방음시설은 갖췄지만 그래도 큰 폭발성 소음에도 놀라지 말라고 당부했다. 그날 세 번 시도했는데도 엔진에 불이 붙지 않았다. 이장이 허락한 오후 5시 30분이 됐다. 직원들에게 ‘오늘 그만하고 설 지나고 다시 하자’고 말했다. 그때 며칠 날밤을 지새웠던 직원들이 ‘억울해서 안 되겠다. 문제점을 찾아 다 고친 것 같으니 딱 한 번만 더 해보자’고 졸랐다. 직원들의 말에 용기를 얻어 마을 이장에게 전화해 5시 55분쯤 한 번 더 시험하겠다고 양해를 구했다. 다시 스위치를 켜자 불이 딱 붙었다. 오후 5시 53분이었다. 나도 울고, 당시 직원 8명 모두 기뻐 날뛰었다.”●3초 연소 첫발… 안정적 발화 시간 늘릴 것
“3초 연소라던데….” 너무 짧지 않으냐는 의미를 담아 말끝을 흐리며 물었다. 박 대표는 “처음엔 불이 붙어 불길이 뿜어져 나오는 조건만 잡고 끄려고 했다. 우리가 이전에 해 왔던 시험들을 보니까 메인 연소시간이 3초 정도는 가능하겠더라. 해서 시동을 켜고 3초간 유지했다. 압력과 유량 모두 안정적이었다. 3초는 시작의 입구다. 우리가 개발하는 우주발사체 1단 엔진의 연소 시간은 연속 140~150초다. 다음엔 10초 연소를 시험할 생각이다.”
3초 시험에 연료는 얼마나 소모됐을까. “이번 연소기는 지상 추력 50kN급이었다. 정확히 측정해 보지는 않았지만 한번 시험하는데 대략 160리터(ℓ)짜리 액체 산소 8통, 액체질소 5통, 등유(케로신) 400ℓ를 섞어 사용했다. 이번 3초 시험에 소모된 연료비로 500만~600만원 정도 추산된다.”●로켓 전기펌프 항우연서 기술 이전받기도
한국항공우주연구원으로부터 지난해 12월 기술을 이전받은 ‘소형 로켓 엔진용 전기 펌프’에 대해 물었다. “발사체의 추진력을 최대한 올리기 위해 펌프가 필요한데 기존 발사체들은 가스터빈을 사용해 펌프를 구동시켰다면 이 기술은 전기 모터를 활용하는 방식이다. 최근 전기차 확산 덕분에 배터리의 성능과 용량이 획기적으로 개선되면서 배터리 무게가 크게 줄었기에 가능해진 기술이다. 전기 펌프는 기존의 가스터빈 펌프보다 급가속과 같은 제어 반응 속도가 빠르고 시동과 재시동이 쉬운 게 장점이다. 하지만 배터리는 여전히 무겁다. 로켓 무게 1㎏당 발사 비용은 4000만~5000만원이 든다. 그래도 전기 모터를 선택한 이유는 배터리와 펌프 개발 속도가 빠르게 진행되기 때문이다. 전기 펌프 기술로 2018년 뉴질랜드 로켓랩이 처음 성공했고 2021년 미국 아스트라도 성공했다.”
전기 펌프 기술은 아직 국가 핵심기술로 지정되지는 않았지만 항우연이 기술이전을 하면서 보안서약 등에 까다로웠다고 한다. 그도 그럴 것이 각국이 최고의 보안을 요하는 미사일과 로켓은 발사체에 얹는 게 탄두냐 위성이냐에 따라 달라지는 같은 뿌리를 가진 기술이기 때문이다. 우나스텔라엔 독일인도 근무하기에 보안 준수 요구가 강했다.●무중력 암 치료 등 우주 서비스 무궁무진
우주산업의 전망은 어떨까. 박 대표의 설명이다. “한국에 스마트폰이 들어왔을 때 카카오라는 플랫폼이 탄생하리라고는 상상하지 못했다. 우주로 나가는 것 자체가 하나의 시장을 형성할 수도 있다. 유인 우주사업이 활발하면 어떤 사업, 어떤 분야가 기회를 잡을지 지금으로선 짐작조차 하기 어렵다. 우주와 관련한 최초, 최고의 명예와 자부심은 모두 미국과 러시아, 중국 등 우주 강국이 차지한 상황에서 자본주의 체제에 사는 우리로서는 경제적 이득을 취할 수 있는 방법을 찾는 것이 더 중요하지 않을까 생각한다.”
그가 생각하는 경제적 이득에 대해 보충 설명을 요구했다. “이를테면 달에서 핵융합 발전의 에너지원인 헬륨3나 희토류를 채집해 오는 것을 생각할 수 있다. 무중력 상태에서 암과 같은 난치병을 치료할 수 있다는 논문도 나오고 있다. 많은 사람이 의치료 목적으로 우주로 나갈 수 있다고 생각한다. 또 우리가 상상에만 그쳤던 수많은 서비스가 현실화할 수 있다. 사람이 우주로 나가면 통신·항법·관측 등의 서비스가 ‘우주에서 지구로’를 넘어 ‘우주에서 우주로’ 확장될 것이다. 우주에서의 생활을 위한 수많은 서비스가 생겨나지 않을까. 우주는 기계만 보내서 해결할 수 없는 특이점이 존재한다. 그래서 결국은 사람이 갈 수밖에 없다.”
