[이태형의우주여행] 로켓 발사 비용 얼마나 줄일 수 있나

1단 엔진 재사용 땐 발사비용 10분의 1로 / 3D 프린터로 로켓 엔진 제작 회사 등장

지난 3일, 미국 플로리다에 위치한 케네디우주센터 39A 발사대에서는 역사적인 100번째 로켓 발사가 이뤄졌다. 이날 발사된 로켓은 민간우주기업 스페이스X의 팰컨9으로 로켓의 1단 엔진은 수분 후 근처 공군기지에 정확히 착륙했다. 1단 엔진이 회수된 것은 11번째였고, 이번 발사는 회수된 1단 엔진을 재사용한 두 번째 발사였다.

로켓에서 가장 크고 무거운 부분이 1단 엔진이다. 1단 엔진을 재사용할 경우 발사 비용을 10분의 1까지 줄일 수 있다. 1회당 1000억원 가까이 드는 로켓 발사 비용을 100억원 미만으로 줄일 수 있다는 것이다. 이날 팰컨9에 탑재된 화물우주선 드래건은 발사 이틀 후 국제우주정거장에 무사히 도착했다. 이번 드래건호는 2014년 9월에 국제우주정거장을 방문한 후 회수된 우주선으로 국제우주정거장에 재사용 우주선이 도착한 것은 2011년 7월 우주왕복선 아틀란티스호 이래 거의 7년 만의 일이다.

천문학적인 예산이 소요되던 우주사업에 민간기업이 참여하면서 훨씬 효율적이고 경제적인 로켓 개발이 이뤄지고 있다. 이달 초 미국 국방부는 민간기업인 보잉사 등과 함께 재사용이 가능한 발사체 XS-1의 가상도를 공개했다. 2020년 완성 예정인 XS-1은 연료통이 내장된 무인 우주왕복선으로 로켓의 1단 엔진 역할을 한다. 소규모 위성 발사에 주로 사용될 XS-1의 1회당 발사비용은 50억~60억원이며, 10일간 10회의 재발사가 가능할 정도로 견고하게 만들 것이라고 한다.

지난달 31일에는 마이크로소프트의 공동 창업자 폴 앨런이 창업한 스트라토런치 시스템스가 모하비 사막의 비행장에서 초대형 로켓 수송기를 공개했다. 날개 길이가 117m에 달하고, 길이가 72.5m에 이르는 역사상 가장 큰 이 항공기는 2개의 동체 사이에 로켓을 실어 성층권까지 올라가 로켓을 발사하고 지상으로 돌아온다. ‘록(ROC)’이라는 별칭을 가진 이 비행기의 자체 중량은 250t이며, 최대이륙중량은 연료를 포함해 590t으로 중대형위성이나 유인우주선 발사도 가능하다. 앞으로 ‘우주 항공모함’ 역할을 하게 될 이 항공기는 연료 테스트와 지상 실험을 거쳐 2019년에 첫 시험 발사될 예정이다.

3D 프린터를 이용해 로켓 엔진을 만드는 회사도 등장했다. 지난달 25일 뉴질랜드에서는 3D 프린터로 제작한 엔진을 탑재한 일명 ‘일렉트론 로켓’이 성공적으로 발사됐다. 이 로켓은 길이 17m의 2단 로켓으로 150kg 정도의 소형위성을 저궤도에 올리는 것을 목표로 하고 있다. 3D 프린터를 이용해 로켓을 제작할 경우, 1회당 발사 비용이 수십억원으로 저렴해질 것으로 예상된다.

우리나라는 2020년을 목표로 국산 로켓을 개발하고 있다. 하지만 이제는 로켓을 만드는 것만이 전부가 아니다. 얼마나 저렴하게 만들 수 있느냐가 경쟁력이다. 앞으로 로켓 발사 비용이 줄어들면서 로켓을 이용한 위성 사업도 더욱 커질 전망이다. 관측이나 연구, 인터넷 통신 등과 관련된 일상 업무를 벗어나 우주장례 사업을 위한 위성, 시간당 수만 개의 별똥별을 뿌리는 우주 이벤트를 위한 위성까지 위성사업의 미래는 무궁무진하다. 이제 고개를 들어 하늘을 보고 살아야 할, 우주시대가 본격적으로 시작되고 있다. 우주시대에 낙오되지 않기 위해서는 국가 차원의 적극적인 지원과 투자가 필요하다.

이태형 한국우주환경과학연구소장