지난 6월 21일 대한민국이 독자 개발한 한국형 우주발사체 누리호(KSLV-Ⅱ)의 발사가 성공하면서 대한민국은 7번째 우주강국의 반열에 올랐다. 누리호 발사의 성공이 주는 의미와 우주산업의 미래를 인하대 항공우주공학과 이형진 교수에게 들어보았다.
실용급 위성 발사 가능한 세계 7위 국가로 진입
지난달 21일 오후, 전남 고흥군 나로우주센터 발사대에서 우주를 향해 발사된 대한민국 최초의 저궤도 실용위성 발사용 로켓 누리호는 고도 700㎞에 도달하며 위성 분리에 성공했다. 발사 후 42분 23초가 지난 시점, 남극 세종기지에 첫 신호를 보낸 것이 확인된 후 발표된 과학기술정보통신부의 누리호 발사 성공의 공식선언은 전 국민의 가슴을 벅차게 했고 이로써 대한민국은 7번째 우주강국의 대열에 올랐다.
누리호는 설계부터 제작, 시험, 발사 운용 등 모든 과정이 국내 기술로 진행됐고, 특히 2013년 러시아 발사체 기술로 쏘아 올렸던 나로호와 달리 발사체의 핵심 기술을 국내 독자기술로 개발해 대한민국의 우주강국 실현을 앞당겼다는 평가를 받고 있다. 세계적으로 우주발사체 자력발사 능력을 보유한 국가는 9개국이지만 1t 이상의 실용급 위성 발사 가능 국가는 6개국이므로 이번 누리호 발사(1.5t 위성) 성공으로 대한민국이 우주강국 7위 국가가 된 것이다.
최근 인하대에서 만난 항공우주공학과 이형진(43) 교수는 누리호 성공에 대해 “약 5년 정도 누리호 발사의 진단평가 위원으로 활동을 했다. 누리호가 실제 개발되는 모습을 보며 무엇보다 크게 느꼈던 것은 국내 우주개발 관련 환경이 선진국에 비해 굉장히 열악하다는 것이었고, 특히 2조원 규모의 누리호 발사 사업이 실패했을 때 그 여파가 얼마나 클지 알기 때문에 관련 분야 연구자로서 이번 성공이 너무 기뻤고 큰 자부심을 느꼈다”고 말했다.
엔진 작동 등 어려운 기술, 성공적 수행 놀라워
누리호 성공의 가장 큰 의미는 단연 독자기술로 개발된 발사체이다. 이 교수는 “누리호의 경우 탑제체의 양이 커서 굉장히 큰 출력을 필요로 한다. 그러나 엔진은 한 번에 큰 것을 만들 수 없으므로 클러스터링(Clustering) 기술을 활용한다. 즉 중형급 또는 대형급 엔진들을 더 큰 힘을 내기 위해서 묶는 기술이다. 스페이스 X의 팰컨9(Falcon9)의 경우 9개의 엔진을 묶은 것이고 누리호의 경우는 4개의 엔진을 묶은 것이다. 한 개의 엔진을 작동시키기도 굉장히 복잡한 가운데 4개의 엔진을 묶어서 동시에 작동시킨다는 것은 난이도가 높은 일, 그러나 이를 한 번에 성공시킨 것”이라고 말했다. 또 한 가지의 중요한 기술이 분리기술인데 이 문제 또한 잘 해결되었기에 성공했다고 이 교수는 말했다. 이번 누리호가 싣고 간 위성은 미션수행 위성이 아닌 성능검증 위성이다. 추후 달 탐사 등 우주기술에 사용할 핵심기술 장비들이 우주환경에서 잘 작동하는지 테스트하기 위해 장비들을 위성에 넣어서 보낸 것이다. 특히 성능검증 위성 안에는 카이스트(KAIST), 서울대, 연세대, 조선대 4개 대학이 2년간 직접 만든 큐브위성이 들어있다. 이 교수는 “큐브위성은 초소형 인공위성으로 구조적 측면에서 상업용 위성에 비해 신뢰성이 떨어지지만 인공위성 운용 전 과정을 직접 수행할 ‘실전기회’를 제공하는 교육적 측면에서 의미가 크고 그동안 한 번도 성공하지 못했던 큐브위성 사출에 성공한 것은 굉장히 큰 성과”라고 말했다.
우주강국으로의 도약 위해 한계점 보완 필요
1t 이상의 무게를 자력으로 우주까지 보낼 수 있는 능력 면에서 보면 한국은 7번째가 맞다. 하지만 기존 6개 국가와의 수준 차이는 매우 크다. 우주 선진국의 대형 로켓들은 4.5~5t의 다목적 실용위성을 실어 올리고, 스페이스 X의 경우 화성에 사람을 이주시킨다는 계획으로 수백톤의 페이로드를 가지므로 대한민국이 우주강국으로 도약하기 위한 한계점을 분석할 필요가 있다. 이형진 교수는 ▲첫 번째로 ‘성능’으로 꼽았다. 누리호도 선진국 발사체도 47m인데, 탑재량은 한국이 훨씬 적기 때문에 성능개선을 선진국 수준으로 끌어올려야 하며 ▲두 번째 과제로 ‘신뢰도’를 언급했다. 안정적으로 수행해 신뢰도를 높여야 하고 그러기 위해서는 계속 쏘아 올려야 한다는 것이다.
한편 우주산업은 결국 민간주도산업으로 뉴스페이스 시대로 바뀌어야 한다고 전문가들은 주장한다. 국책연구소가 주관하는 연구는 그 목적만 달성하고 나면 끝나버릴 가능성이 높지만 민간기업들은 이윤을 목적으로 한 지속적 발전이 전망되기 때문이다. 이제 우주는 동경의 대상이 아닌 산업의 한 분야가 됐다. 이 교수는 “과거 항공산업에 몰입되어 있던 분위기가 이제 우주산업 쪽으로 확장되고 있다. 우주의 자원 활용, 관광 등 먼 미래의 이야기 같지만 접점이 많아지면 관련 산업은 성장하게 되어 있다. 누리호가 대형급이 아님에도 불구하고 국내 300여개 기업이 함께한 것만 봐도 관련 산업의 성장세를 예측할 수 있다. 아울러 이번 누리호 발사는 우리의 발사체 기술이 전 세계에서 인정받는다는 것을 시사하는 것이며, 다음달 3일 美 플로리다에서 발사될 국내 최초의 달탐사선 ‘다누리’까지 성공한다면 관련 제품들의 위상 또한 급격히 올라가 앞으로 우주산업의 빠른 성장이 예고된다”고 전망했다.
고정연 차장대우 jyko@igoodnews.or.kr 인천=이희정 기자
