오늘 마부뉴스에서는 오랜만에 우주 이야기를 준비해 봤습니다. 올해는 정말 우주 관련 이벤트가 풍성하게 이어지고 있습니다. 지난 1월 20일엔 일본의 무인 달 탐사선 SLIM이 달 착륙에 성공했고, 2월 22일엔 미국 기업 인튜이티브 머신스의 오디세우스 탐사선이 달에 착륙했죠. 6월에는 중국의 달 탐사선 창어 6호가 달 뒷면에 착륙했고, 스페이스X의 스타십은 4차 시험비행에 성공했습니다.

그런데 올해 이뤄진 여러 우주 관련 이벤트들에는 주목할 만한 특이점이 있습니다. 일본의 SLIM과 중국 창어 6호는 각 국의 정부가 주도한 반면, 나머지는 모두 민간 기업들이 주도했다는 거죠. 미국의 항공기 회사인 보잉, 화성을 꿈꾸는 일론 머스크의 스페이스X, 우주 스타트업 인튜이티브 머신스까지… 우주 산업에 민간 기업의 전성시대가 열린 것 같죠? 오늘 마부뉴스는 이 이야기를 해보려고 합니다.

민간 기업의 달 착륙 성공, 우주 탐사의 새로운 시대가 열릴까?

52년 만에 다시 달에 간 미국... 이번엔 민간 기업이다
2024년 2월 15일, 미국 플로리다에 있는 케네디 우주센터에서 오디세우스라는 이름의 달 탐사선이 발사됐어요. 오디세우스가 이전의 다른 달 탐사선과 다른 점은? 바로 미국 정부에서 만든 게 아니라 민간 우주 기업인 인튜이티브 머신즈가 개발한 탐사선이라는 거죠. 발사한 지 8일 만에 달에 도착한 오디세우스는 민간 기업으로는 최초로 달 착륙에 성공합니다. 인류 역사상 처음으로 민간이 만든 탐사선이 달에 첫 발을 내린 거죠. 미국 입장에선 최후의 아폴로 계획이었던 아폴로 17호가 1972년 12월 11일 달에 착륙한 후 무려 52년 만에 다시 달의 땅을 밟았습니다.

달에 착륙한다는 건 정말 어려운 일입니다. 지구에서 달까지 거리는 약 38만 4,000km로 태양계의 모든 행성이 들어가고도 남는 정도의 거리죠. 달 착륙을 위해선 이 먼 거리의 경로를 정확히 설계해야 하고, 또 안전하게 착륙할 수 있도록 다양한 변수를 고려해야 합니다. 국가 단위로 보더라도 앞서 얘기한 일본의 SLIM이 착륙한 게 역대 5번째였을 정도로 어려운 미션입니다. 그런데 이걸 민간 기업이 해냈다니 참으로 놀라운 일입니다.

마부뉴스가 역대 달 탐사 성공 사례들의 타임라인을 그려봤어요. 인류 역사를 통틀어서 달 위에 탐사선을 착륙시키는 데 성공한 국가는 다섯 국가밖에 없습니다. 소련과 미국, 그리고 중국, 인도, 일본이 그 주인공들이죠.

달 탐사의 역사를 처음 쓴 건 소련이었습니다. 1966년 2월 3일, 소련의 무인 탐사선 루나 9호가 인류 최초로 달에 착륙에 성공했어요. 미국은 이보다 4개월 늦은 6월 2일에 서베이어 1호를 착륙시켜서 2등을 차지했고요. 소련과 미국을 제외하곤 40여 년 간 다른 국가들은 단 한 번도 성공하지 못했습니다. 기술 격차로 인해 시도조차 하지 못했다는 게 더 정확한 말일 겁니다.

그러다가 2013년 12월 14일, 중국이 아시아 국가로는 최초이자 역대 3번째로 달 착륙에 성공합니다. 그로부터 10년 뒤인 2023년에는 인도가 찬드라얀 3호를 달에 착륙시키면서 4등을 차지하죠. 그리고 올해 1월 일본의 SLIM까지 달 착륙 미션 성공! 수많은 국가들이 있지만 달에 탐사선을 보낸 건 5개 국가뿐입니다.

그런데 2010년 후반부터 민간 기업들의 달 착륙 시도가 이어지고 있습니다. 가장 먼저 도전했던 건 이스라엘의 민간 기업 스페이스IL이었어요. 스페이스IL은 2019년 인류 최초로 민간 기업의 달 착륙 미션에 나섰지만 아쉽게도 착륙에 성공하지 못했습니다. 뒤이어 일본의 아이스페이스(ispace), 미국의 아스트로보틱(Astrobotic)도 도전했지만 고배를 마셨죠. 그러다가 이번 2월에 인튜이티브 머신즈가 처음으로 성공한 겁니다.

국가 주도 산업에서 민간 주도 산업으로
우주개발 초창기에는 냉전체제 속, 두 국가 사이의 소리 없는 전쟁의 한 장면이라고 볼 수 있습니다. 단순히 우주를 향해 과학 기술을 개발하겠다는 게 목적이 아니라 미국과 소련, 양대 세력의 체제 경쟁 속에서 우주 개발이 이뤄진 거죠. 경쟁 초기, 명예를 독차지한 건 소련이었습니다. 앞서 살펴봤듯 인류 최초로 달 착륙에 성공한 건 미국이 아닌 소련이었죠. 달 착륙뿐 아니라 인류 최초의 인공위성을 쏘아 올린 것도 소련, 동물 우주비행에 성공한 것도 소련, 유인 우주비행도 역시 소련의 차지였습니다.

여러 미션 중에서 미국에 가장 충격이 컸던 건 바로 인공위성 임무였어요. 1955년 당시 미국 정부는 "(세상에서 제일 잘난) 우리 미국이 세계 최초로 인공위성을 발사할거다"라고 선언하면서 체제 선전에 나섰거든요. 미국이 공언한 날짜는 1957년 7월. 물론 소련도 가만히 있진 않았습니다. 당시 소련은 극비리로 대륙간 탄도 미사일 개발 중이었고, 소련은 미국의 이벤트를 역으로 이용해 미국의 코를 납작하게 만들 계획이었습니다. 미국의 인공위성 개발은 생각보다 더뎠고, 그 사이 소련은 인공위성을 완성시킵니다. 그리고 1957년 10월, 인류 최초의 인공위성 '스푸트니크 1호' 발사에 성공했죠.

스푸트니크 쇼크에 이어 강아지 라이카의 우주비행 성공, 유리 가가린의 우주 비행이 연타로 이어지면서 미국은 큰 충격에 빠졌습니다. 결국 긴급회의에 나선 미국은, 소련에게 지고 있을 수만은 없으니 소련을 확실하게 이길 수 있는 방법을 고민합니다. 그리고 나온 미션이 바로 유인 달 탐사선 계획입니다. 미국의 존 F. 케네디 대통령은 1961년 5월, 달에 사람을 보내겠다는 계획을 발표합니다. 계획을 소련보다 먼저 달성하기 위해, 미국 정부는 NASA에 엄청난 규모의 예산을 쏟아붓기 시작하고요.

위의 그래프는 1959년부터 현재까지 NASA에 들어간 예산 규모를 나타낸 자료입니다. 회색 막대로 표시된 게 연도별 NASA 예산입니다. 참고로 이 값은 물가 상승 수준을 고려해서 조정된 수치입니다. 주황색 점선에는 당시 NASA 예산이 미국의 전체 예산의 몇 %를 얼마나 차지하는지를 나타내봤어요. 1960년대부터 1970년대까지 엄청난 규모의 예산이 사용된 게 눈에 보이죠? 특히 1966년 NASA의 예산은 미국 정부 예산의 무려 4.41%를 차지할 정도로 급등했습니다. 그리고 결국 1969년 미국의 아폴로 11호가 인류 최초로 달에 발을 디디면서 미국의 역전이 이뤄졌죠. 그 영향으로 미국의 우주 기술은 급속도로 발전하게 되었습니다.

하지만 1991년 소련이 해체되고 미국 입장에선 경쟁 상대가 없어지자 우주 산업에 대한 시선도 바뀌기 시작합니다. 게다가 1986년, 미국의 우주왕복선인 챌린저 호가 발사 2분도 채 되지 않아 공중에서 폭발하는 사고가 나면서 여론도 나빠졌죠. 돈만 잡아먹는 하마인 데다가 안전성도 보장하지 못하는 산업에 대대적인 투자는 쉽게 이뤄질 수 없었겠죠. 결국 2000년대에 와서는 정부 주도의 우주개발이 아닌 민간 주도로 변화해가고 있습니다. 그런데 정부도 돈이 많이 들어서 포기하는 우주 산업을 민간이 잘 해낼 수 있을까요?

기술혁신으로 열어젖힌 민간 우주 시대
우주 산업에서 경제성을 확보하기 위해선 가장 큰 골칫거리인 '로켓의 일회용 문제'를 해결해야 합니다. 우주 산업이 돈을 잡아먹는 하마인 이유는 바로 로켓을 사용하는 데 돈이 너무 많이 들기 때문이거든요. 아폴로 프로그램에서 사용된 인류 역사상 가장 거대한 발사체인 새턴V를 한 번 발사하는 데 당시 돈으로 4억 달러가 들었습니다. 저 밑의 그래프에 곧 나오겠지만, 새턴V의 크기가 어마어마하게 크거든요. 2023년 화폐가치로 보면 30억 달러, 우리나라 돈으로 무려 4조(!)가 넘습니다.

그런데 이런 로켓을 한 번만 쓰고 버려야 한다면 어떨까요? 마치 우리가 여행할 때 타는 기차나 비행기를 한 번 타고 버리는 셈인 겁니다. 이걸 해결하기 위해서 NASA에서도 고민이 많았어요. 그래서 탄생한 우주왕복선에서는 일부 부품에 대해선 재활용이 이뤄졌죠. 2018년 NASA 자료를 살펴보면 당시 우주왕복선 1회 발사 비용은 15억 달러 정도로 나옵니다. 2023년 화폐가치로 보면 18억 달러로 새턴V와 비교하면 절반 수준으로 줄어들긴 했지만 여전히 천문학적인 비용이 들었습니다.

그런데 그 어려운 걸 민간 기업인 스페이스X가 해결한 겁니다. 스페이스X는 우주 로켓 역사상 최초로 재사용 개념을 도입해서 성공했어요. 물론 수차례의 실패가 있었지만 2014년 12월 추진체 로켓을 안전하게 랜딩시킨 이후 현재까지 꾸준히 재사용을 이어오고 있죠.

현재 스페이스X의 주력 로켓인 팰컨9의 최종버전(v1.2 block5)의 데이터를 분석해 봤습니다. B1046로켓부터 B1083로켓까지 총 26개의 팰컨9 로켓이 운영 중인데 평균 10.9회 재활용되고 있더라고요. 랜딩에 실패한 로켓은 4개뿐이고요. 그중에서도 B1061과 B1062는 무려 21번 재활용하고 있고 현재도 계속 사용되고 있습니다. 로켓 재사용 덕에 팰컨9의 발사 비용은 6,700만 달러(2022년 기준)로 확 줄어들었습니다. 기술 혁신으로 경제성을 챙긴 기업이 등장하자 우주 산업에도 활기가 다시 돌고 있습니다. 당장 이번 오디세우스 발사에서도 팰컨9 B1060 로켓이 쓰이면서 경제성은 경제성대로 챙기고, 과학적 성취도 이뤄냈죠.

이런 민간 기업의 우주 진출 사례는 앞으로 계속 이어질 예정입니다. 우주 산업의 무게추가 민간으로 옮겨가면서, NASA는 이제 프로텍트를 세우고 이 프로젝트에 민간 기업이 참여하는 형태의 운영이 이어지고 있거든요. 이번 오디세우스 사례 역시 NASA의 민간 연계 프로젝트인 클립스(CLIPS)의 일환입니다. 클립스는 민간이 개발한 달 착륙선을 통해 달에 화물을 보내는 프로젝트로, NASA의 차세대 달 탐사 프로젝트인 아르테미스 계획 중 하나죠. 지난 1월에 아스트로보틱이 실패한 달탐사가 클립스 1차 프로젝트였고 2차 프로젝트인 오디세우스였어요. 올해 3분기와 4분기에도 다른 민간 기업들의 달 탐사 프로젝트가 진행될 예정입니다.

달 탐사 프로젝트에 참여하는 스페이스X는 달 탐사 너머까지 보고 있습니다. 독자 여러분, 혹시 화성 이주 프로젝트를 위한 스타십 프로젝트라고 들어본 적 있나요? 스페이스X의 최종 목표는 화성 탐사와 이주거든요. 달보다 더 멀리 화성까지 가야 하기 위해 더 많은 연료와 사람을 실을 수 있는 거대한 발사체를 시험 중인데 그게 바로 스타십이죠. 아폴로 프로그램에서 사용된 새턴V보다 그 규모가 더 거대합니다. 스페이스X는 스타십을 안전하게 운행하기 위한 시험 발사를 꾸준히 진행하고 있습니다. 당장 지난 6월 6일에도 4차 시험 발사가 있었습니다. 로켓 재활용을 스타십에도 적용했고, 이번 4차 발사에서 발사체와 2단 로켓 모두 바다에 안전히 착수시키면서 성공적인 실험 비행을 해냈습니다.

우주를 향한 대한민국의 한 걸음
미국 같은 우주 선진국들은 이렇게 민간으로의 이관이 착착 이뤄지고 있습니다. 그렇다면 우리나라의 상황은 어떨까요? 사실 우주 산업에 투자되는 예산 규모만 봐도 미국 같은 우주 선진국을 따라잡긴 쉽지 않습니다. 2023년 Euroconsult가 작성한 <Government Space Program> 보고서를 살펴보면 미국은 전 세계 우주 예산 1,170억 달러의 절반이 넘는 732억 달러를 투자하고 있거든요. 우리나라 우주 예산 7억 2,300만 달러와 비교하면 거의 100배 넘게 차이가 나죠.

국가별 경제 규모에 따라 달라질 수 있으니, GDP 대비로 비교해 보면, 미국, 프랑스, 일본, 중국 등의 우주 선진국들은 우주 예산이 GDP의 0.1%를 차지하고 있습니다. 하지만 우리나라는 0.04%를 왔다 갔다 하고 있습니다. 확실히 차이가 나죠?

하지만 예산이 부족한 상황 속에서도 우리나라는 대단한 실적을 내고 있다는 점은 무척 고무적입니다. 우리나라가 본격적으로 우주 산업에 속도가 붙기 시작한 건 1990년대부터인데요. 미국과 비교하면 40년 정도 뒤쳐진 거죠. 하지만 1992년 대한민국 최초 인공위성 우리별을 성공적으로 발사했고, 그로부터 21년 뒤인 2013년엔 대한민국 최초 발사체 나로호를 개발해 냈죠. 2022년과 2023년엔 위성 발사체 누리호 발사에 성공하면서 세계에서 7번째로 자체 발사체 기술을 갖게 되었어요.

우주 산업에 도움을 주기 위한 우주항공청도 지난 5월 27일에 개청 했습니다. 정부는 우주청이 우주 산업의 디딤돌 역할을 해 뉴스페이스 시대를 열어갈 것이라 강조하고 있습니다. 우주 예산도 그에 맞춰서 늘어났고요. 2024년 우주 예산은 9,923억 원으로 지난해 예산보다 약 14% 증가했더라고요. 우주청에선 이 예산으로 민간 우주 기업들을 지원해 나갈 예정입니다. 우리나라에서도 미국처럼 민간 기업이 쏘아 올린 발사체를 곧 볼 수 있을 겁니다. 당장 내년 11월로 계획된 누리호 4차 발사에서는 항공우주연구원이 아닌 한화에어로스페이스가 주관할 예정이니까요.

아직 갈 길이 멀지만, 뒤늦게 우주 산업에 뛰어든 만큼 우리나라가 착실히 준비해서 잘 해냈으면 좋겠습니다. 특히나 민간 우주 산업은 이제 막 문이 열려있는 만큼 시행착오가 잦을 게 분명합니다. 정부 주도로 일원화된 프로세스를 갖던 환경에서, 이제는 다양한 목소리가 가득한 환경은 처음엔 혼란스러울 수 있을 겁니다. 하지만 우리나라가 후속 주자라는 강점을 살려서 다른 우주 선진국들의 시행착오에서 많이 배우고 한 걸음 한 걸음 잘 걸어 나갔으면 하는 바람입니다.

오늘 마부뉴스가 준비한 편지는 여기까지입니다. 혹시 편지 읽으면서 궁금한 점이 있다면 아래 댓글란을 통해 의견을 남겨주세요! 마부뉴스는 언제나 독자 여러분의 목소리에 목말라있거든요. 오늘도 끝까지 긴 글 읽어줘서 정말로 고맙습니다🤗 (*본 기사는 마부작침 뉴스레터를 편집한 기사입니다.)

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글 : 안혜민 디자인 : 안준석 인턴 : 전호연

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