우주관광 본격화, 대중화 머지않아

민간기업 혁신, 재사용 로켓개발 덕

우주산업혁명의 핵심은 경비 낮추기

재사용 로켓, 뉴욕~시드니 1시간대로

화성 전초기지 10년 안에 설립 가능

주브린, 우주로 향해야 하는 이유?

발견과 도전, 인류 생존과 무한 자원

화성정착 프로그램 등 구체적 제시

“화성을 탐사하기 위해서는 기적적인 신기술이나 궤도에 있는 우주공항, 거대한 행성간 우주전함 같은 것이 필요하지 않다. 우리의 첫 번째 화성 전초기지를 10년 안에 채울 수 있을 것이다. (…) 필요한 건 오로지 현대의 기술, 19세기의 공업화학 약간, 확실한 상식과 약간의 용기 뿐이다.”(‘우주산업혁명’에서) 연합외신
“화성을 탐사하기 위해서는 기적적인 신기술이나 궤도에 있는 우주공항, 거대한 행성간 우주전함 같은 것이 필요하지 않다. 우리의 첫 번째 화성 전초기지를 10년 안에 채울 수 있을 것이다. (…) 필요한 건 오로지 현대의 기술, 19세기의 공업화학 약간, 확실한 상식과 약간의 용기 뿐이다.”(‘우주산업혁명’에서) 연합외신

[헤럴드경제=이윤미 기자]우주관광이 본격화하고 있다. 지난11일 영국의 괴짜 부호 리처드 브랜슨 버진그룹 회장이 자신이 창업한 버진갤럭틱의 유인우주 시스템 ‘스페이스십2’를 타고 첫 우주여행 테이프를 끊은 가운데, 제프 베이조스 아마존 창업자가 오는 20일 블루오리진의 ‘뉴 셰퍼드’를 타고 우주여행에 나선다.일론 머스크 테슬라 · 스페이스X CEO는 9월 민간인 4명을 우주선에 태워 지구를 공전하는 궤도 비행에 도전한다.

한 조사에 따르면, 2억8000만원짜리 티켓을 사서 우주여행에 나설 잠재수요층은 약 240만명으로 추산된다. 우주산업 규모는 2030년 26조원에 달할 것이란 전망이다.

종래 강대국의 정부가 주도해온 우주산업이 민간 기업으로 넘어오면서 혁신기술 덕에 우주시대가 현실화하고 있다. 우주공학자 로버트 주브린은 ‘우주산업혁명’(예문아카이브)에서 로켓공학에 대한 해박한 지식과 통찰을 바탕으로 우주산업의 현주소와 미래, 우주프로젝트들이 어떻게 현실화하고 있는지 조목조목 설명한다.

우선, 2018년 2월6일 스페이스X 팰컨헤비 로켓 발사는 민간 우주산업혁명에 큰 이정표를 제시한 사건으로 기록된다.

팰컨헤비는 1969년 달에 처음 착륙한 아폴로 11호를 쏘아 올린 ‘새턴Ⅴ’ 이후 가장 강력한 우주발사체다. 탑재 중량은 지구저궤도(600~800㎞)를 기준으로 무려 63.8톤에 이른다. 팰컨헤비는 머스크가 타던 로드스터를 화성궤도로 쏘아보내고, 역점화방식으로 케이프에 안착했다.

주브린은 스페이스X가 미 정부가 예상한 것보다 절반의 시간과 3분의1가격으로 해냈다고 찬사를 보냈다. 더 놀라운 것은 발사체의 4분의3이 재사용 가능하다는 사실이다. 궤도까지 150톤을 싣고 완전 재사용이 가능하며, 세 배까지 승객과 화물을 늘릴 수 있는 발사체 개발이 현재 진행중이다. 이 시스템이 완성되면 태양계 내행성계 전체를 탐험하고 개발하는 게 가능하다.

주브린은 그 무한한 가능성에 주목하는데, 60톤이나 150톤(보잉737기체 무게는 45톤)을 궤도까지 싣고 갈수 있는 재사용 로켓 시스템은 뉴욕~시드니간 한 시간 여행을 가능케한다. 스타십 2단 발사체 시스템이 완전 재사용 가능해진다면 지금처럼 1년에 100번 정도 로켓을 발사하는 게 아니라 하루에 수백 번, 심지어 수천 번도 발사할 수 있는 완전히 새로운 로켓발사 시장이 열린다는 것이다. 이는 우주 기술 가격을 낮춰 우주 관광, 산업화, 우주 거주지조성 등 상상으로만 가능했던 세계가 현실화된다는 얘기다. 지난 세대 항공우주산업의 전문기술과 실리콘밸리 기업들의 혁신, 특히 재사용 가능한 로켓의 개발덕이다.

그런데 주브린에 따르면, 진즉에 우주로 가는 경비를 낮추는 게 가능했는데도 잘못된 제도가 발목을 잡았다.

바로 미 정부가 시행한 실비정산계약 체계다. 기록상의 경비에 8~10%의 이윤만 붙여 장비의 가격을 통제하는 것인데, 이런 체계가 계약자들이 수많은 행정직원들에게 청구서를 만들게 함으로써 경비를 더 증가하게 만들었다는 것이다.

자유경제에서 일반적으로 제조사들은 경비를 절감해 이윤을 높이는데 반해 실비정산계약자 체계에서 제조사들은 경비를 늘려 이윤을 높인다. 이런 계약자들의 경우 간접비가 300퍼센트가 넘는 게 일반적이라는 것이다. 정부가 이런 체계를 없애고 일상적인 기업의 거래방식으로 전환했다면 조달비를 절반에서 10분의 1로 줄일 수 있었을 것이란 지적이다. 로켓발사 경비의 상승은 우주비행과 관련된 다른 모든 것들의 경비를 끌어올렸다.

저자는 로켓발사 기업들이 수백 번의 발사로 원가를 낮출 수 있는 재사용 발사체 개발로 금액이 급격히 낮아질 것으로 본다. 스페이스X는 킬로그램당 2000달러까지 가격을 낮췄으며, 향후 지구저궤도까지 로켓을 보내는데 킬로그램당 200달러까지 낮추는게 가능하다고 본다. 이는 개인이 2만달(약2287만원)로 궤도비행할 수 있다는 걸 의미한다.

주브린은 나사가 인간을 달이나 화성에 보내고 싶다면 무작위적인 실비정산식 사회기반 프로젝트에 수십억을 낭비해선 안된다고 조언한다. 대신 운송 서비스에 경쟁 입찰을 받아야 한다는 것. 그렇게 해야 로버, 주거지, 생명유지시설, 에너지 생산 유닛, 우주복 등을 포함한 추가 시스템 개발까지 같은 방식으로 처리, 효율과 혁신을 가져올 수 있다는 것이다.

주브린은 한 시간 이내로 지구상 한 곳에서 다른 곳까지 가는 세계여행, 궤도호텔, 우주관측소가 있는 달기지, 화성과 소행성과 외행성의 달에 만든 인류정착지를 비롯한 급격한 혁신이 일어날 것으로 예상한다.

달과 화성, 나아가 화성 너머 소행성대와 목성, 토성, 천왕성 등 우주로 가야하는 이유가 있다. 주브린은 이를 지식, 도전, 생존, 자유, 미래라는 차원에서 설명한다. 즉 과학적 지식의 발견과 우주라는 미개척지에 도전적으로 진출, 새로운 발견과 혁신을 이뤄내기 위해 이는 꼭 필요하다는 것이다. 또한 지구로 쏟아지는 소행성으로부터 생존하고, 우주의 무한한 자원을 통해 지구의 한정된 자원때문에 벌어지는 전쟁으로부터도 벗어날 수 있다. 자유와 인류의 미래를 위해서도 우주개발은 필수라는 설명이다.

예를 들어 화성은 지구 모든 대륙을 합친 표면적을 갖고 있고 생명체와 기술 문명에 필요한 모든 자연을 갖고 있다. 또한 화성 너머로 킬로그램당 2만 달러가 넘는 가치를 지닌 백금군 금속자원이 대량으로 있는 소행성대가 있는데, 백금 덕에 연료전지 가격을 낮출 수 있다. 외행성의 대기에는 핵융합로의 연료인 헬륨-3가 무한하다. 인류에게 무공해 에너지를 끝없이 제공할 수 있고, 다른 별까지 데려가는 도구가 될 수 있다.

주브린은 사실 화성 신드롬을 일으킨 주인공이다. 1996년 출간한 ‘The Case for Mars’에서 주브린은 현재의 기술을 사용해 어떻게 화성에 갈 수 있는지, 이런 도전을 받아들이는 게 왜 사회적 책무인지 밝혀놓았다. 이 책을 계기로 화성협회가 만들어졌고, 화성을 재현한 화성연구소가 만들어지기도 했다. 일론 머스크를 화성 탐사의 길로 들어서게 만든 것도 그다.

책은 우주과학자들의 꿈과 우주 비행을 위한 창의적인 기업들의 경쟁이 우리를 어디로 이끌지 환상적인 그림을 보여준다. 상업화가 가능한 우주산업과 경제성, 인간의 화성정착을 위한 프로그램, 우주로 가능 비용에 대해서도 상세히 설명해 놓았다.

우주산업혁명/로버트 주브린 지음, 김지원 옮김/예문아카이브


meelee@heraldcorp.com