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[IT뉴스]‘비용’이란 획일적 잣대로 재단하면, 누리호의 가치 제대로 못 누리오[이창진의 우주로 읽는 과학]

온카뱅크관리자

2026-05-11 21:37:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 발사 횟수보다 구체적 전략을 
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 일러스트 | 김상민 기자 yellow@kyunghyang.com
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 누리호 상업적 경쟁력 확보 
 구조 경량화·제조공정 혁신 과제 
 향후 재사용 발사체 개발로 이어져야 
 민간 주도로 기술 개발, 비용 절감까지 부담 
 발사체 개발-산업 기반 동반 구축 방향 바람직 
 연 2회 이상 발사, 해외 의존·장납기 부품 확보 필요 
 생산 기반·공급망 관리 인프라 강화, 민간 기업 지원 따라야
 </blockquote>
 1998년 8월31일, 북한은 느닷없이 일본 동북부를 가로질러 성능 미상의 발사체를 쐈다. 일본 정부는 북한 도발에 강력하게 항의했고, 한국 정부도 우주 발사체가 아닌 장거리 미사일 발사로 규정하며 군 경계를 강화했다. 이른바 북한의 대포동 1호 도발이었다.
 대포동 1호로 상당한 충격을 받은 한국 정부는 2002년부터 러시아와 협력해 나로호(KSLV-I) 개발을 시작했다. 나로호는 러시아의 ‘RD-191 계열’ 엔진을 1단으로, 국내에서 개발한 고체 추진 로켓을 상단으로 삼아 우주 발사체의 체계 종합 기술 확보를 위해 개발됐다.
 나로호 발사는 누리호 개발로 이어졌다. 누리호는 액체산소와 케로신(등유)을 각각 산화제와 연료로 사용한 75t급 액체 엔진 기반의 3단형 발사체다. 누리호를 통해 한국은 1.5t급 실용위성을 태양동기궤도에 투입할 역량도 확보했다.
 현재 누리호는 발사 신뢰도를 제고하고, 민간 중심의 발사 운용 체계로 전환하는 과정에 있다. 누리호는 우주산업 생태계 확장과 발사체 기술 고도화 측면에서도 중요한 기반으로 평가되고 있다. 다만 문제는 이러한 발사체 기반을 또 다른 성과로 연결하는 후속 전략은 마련되지 못하고 있다는 점이다.
 이와 관련해 최근 발사체 기술 동향을 살필 필요가 있다. 어떤 물체가 초속 11.2㎞ 이상에 도달하면 지구 중력을 벗어날 수 있는데, 이를 ‘지구 탈출 속도’라 한다. 그러나 실제로는 지구 저궤도까지 안착이 가능한 초속 7.8㎞ 수준으로 가속한 뒤 추가 가속을 통해 지구 중력권을 벗어난다.
 이 때문에 발사체는 비행 중 연료를 소비한 동체 부위를 순차적으로 분리해 가속력을 높이는 ‘다단 구조’를 사용한다. 단 분리는 인위적인 전환 작업이 필요한 구간이기 때문에 발사 실패와 고비용의 원인이 되지만, 비행 성능 확보를 위한 필수적인 과정이다.
 임무를 다한 발사체 일부 또는 전체를 회수해서 다시 사용하는 경우를 재사용 발사체(RLV), 회수 없이 임무 후 폐기하는 경우를 소모성 발사체(ELV)로 구분한다. 미국 민간 우주기업 스페이스X의 발사체 ‘팰컨9’은 발사 후 분리된 1단 추진체를 수직착륙시켜 다시 쓰는 재사용 발사체다.
 팰컨9은 이미 수백회 재비행에 성공했으며, 재사용 기술뿐 아니라 발사체 설계의 표준화, 생산공정 최적화, 높은 발사 빈도 등의 운용 효율화로 발사 비용을 낮춰왔다. 팰컨9의 비용 절감은 재사용뿐만 아니라 제조와 운용 효율 향상이 함께 이뤄낸 결과라는 점은 세계적인 제조 강국인 한국에 시사하는 바가 크다.
 누리호는 개발이 끝났지만, 상업 발사 시장에서 경쟁력을 확보하려면 추가 개선이 필요하다는 평가가 있다. 특히 발사체 제작비를 낮추기 위한 구조 경량화와 제조공정 혁신은 매우 중요한 과제로 꼽힌다. 팰컨9에서 확인했듯이 생산공정 혁신과 운용 효율화는 발사 비용 절감에 도움을 주는 핵심 요소다. 누리호는 소모성 발사체이지만, 저비용 생산 기술과 발사 운영 경험을 축적하는 좋은 기회가 될 수 있어 향후 재사용 발사체 개발과 생산 기반 마련에도 기여할 수 있다.
 지상용 시스템 개발에서는 기업이 공정 개선과 최적화를 통해 생산비 절감·양산을 주도하는 경우가 대부분이다. 그러나 누리호와 같은 우주 발사체는 높은 발사 비용과 실패 위험 때문에 새로운 공정이나 미검증 기술 적용을 시도하려면 개발 주체인 국가가 주도하는 기술적 검토가 필수적이다. 그럼에도 지금 누리호는 이런 특성을 충분히 반영하지 못한 채 오로지 민간 주도의 생산 기술 성숙화로 발사 비용 절감까지 달성해야 한다는 압박을 받고 있다.
 일본은 기존에 운영하던 자체 발사체인 ‘H-IIA’ 후속으로 ‘H3’를 개발하면서 비용 절감과 상업 발사 시장에서의 경쟁력 확보를 주요 목표로 내세웠다. 이를 위해 설계 단순화, 공정 자동화, 생산성 향상 등을 추진해 H-IIA 계열보다 낮은 발사 가격을 달성했다.
 이는 기존 발사체의 운용 경험과 축적된 기술을 후속 발사체 개발에 반영한 사례다. 결국 발사체 개발은 우주 수요에 대응하는 목적은 물론 시장 경쟁을 뒷받침할 산업 기반을 함께 구축하는 방향으로 이어져야 한다. 이런 점에서 볼 때 누리호는 발사체 기술 실증을 넘어 생산 인프라를 확립하고 후속 개발 동력 발굴이라는 선순환을 이끌어내는 발사체 플랫폼으로 활용돼야 한다.
 한편, 민간 주도의 우주개발을 뜻하는 ‘뉴스페이스’ 시대에서 소형 군집 위성을 운용하려면 필요시 신속하게 발사할 수 있는 유연성을 확보해야 한다. 이때 발사 준비에 착수한 뒤 실제 발사에 이르기까지 걸리는 시간인 ‘발사 적시성’은 발사체의 상업적 경쟁력을 결정하는 또 다른 요소다.
 발사 적시성은 부품 조달, 생산 일정, 공급망 안정성과 밀접하게 연결돼 있다. 따라서 해외 의존도가 높거나 조달 기간이 긴 ‘장납기(long lead time)’ 부품을 사전에 식별하고, 필요한 시점에 안정적 확보가 가능하도록 하는 능력은 상업적 운용을 위해 필수적이다.
 누리호를 연 1회 발사한다면 준비 과정에 여유가 있어 발사 적시성 확보를 위한 부품 공급망 분석 및 관리 부담이 그리 크지 않다. 다만, 연 2회 이상으로 발사 횟수가 늘어나면 상황이 달라진다. 발사 일정에 맞춰 부품 수급 및 제작공정 전반을 체계적으로 관리해야 하며, 납기 단축을 위한 생산공정의 최적화 및 추가 설비 확충도 검토해야 한다.
 또한 발사 적시성을 높이기 위해 장납기 부품이나 해외 조달 부품을 선주문해 재고로 운영할 경우, 발사체 생산 비용은 오히려 증가할 수도 있다. 이런 부품 공급망 관리는 재사용 발사체 개발 이후에 고려해야 할 운영과 정비에서도 매우 중요한 요소다.
 따라서 공급망 관리는 발사체의 안정적 운영과 적시 발사를 위한 핵심 요소로 인식돼야 한다. 특히 발사체 산업의 기술 역량과 생산 능력, 그리고 부품 수급 관리 체계에 대한 평가는 발사체 생산 인프라의 관점에서 다뤄져야 한다. 
 결국 발사체 산업 생태계 육성이란 단순한 기술 개발을 넘어 산업 전반의 생산 기반과 공급망 관리 인프라도 함께 강화해야 함을 의미한다.
 민간 발사체 육성은 국가의 안정적인 우주 수송 능력을 확보하고, 정부 중심의 우주개발을 산업계로 확장해 서비스 다양화와 발사 비용 감소 효과를 일으킨다. 이 때문에 선진국에서도 민간 발사체 확보는 중요한 국가 정책 과제 중 하나다.
 한국도 대형 발사체와 신기술의 개발은 정부가 주도하고, 민간은 중소형 발사체를 통해 소형 위성의 발사 수요에 대응하는 정책을 추진하고 있다. 몇몇 스타트업은 발사체 엔진 개발에서 이미 기술적 성과를 보여주고 있다.
 그러나 많은 기업이 발사체 시스템의 체계 종합 능력과 신뢰성 확보 과정에서 상당한 어려움을 겪는다. 발사체 개발은 최고 수준의 시스템 엔지니어링 역량과 엄격한 검증 체계를 요구하는 만큼 관련 기술을 개발한 경험이 축적됐는지가 성패를 좌우하는 핵심 요소가 된다. 
 실제로 나로호 개발 과정에서 한국은 러시아와 기술 협력을 추진했는데, 이는 당시 국내에 부족했던 발사체 체계 종합 기술과 운용 경험의 한계를 보완하기 위한 선택이었다.
 따라서 민간 발사체 육성을 성공적으로 이끌기 위해서는 발사체 기술 능력이 검증된 기업을 대상으로 누리호 시험발사체(TLV) 같은 검증용 발사체를 이용한 체계 기술 개발 기회를 제공하는 정책을 고려해볼 수 있다. 이와 함께 체계 기술이 일정 수준으로 검증된 민간 발사체에 대해서는 민간 발사장 지원을 확대하는 연계가 필요하다. 그러나 현재 민간 발사장의 계획 수립 과정에는 체계 기술 능력이 검증되지 않은 기업의 요구도 정제되지 않은 채 전달되고 있어, 향후 민간 발사장 활용성과 효율적 운용 측면에서 커다란 제약이 될 수 있다.
 한편, 최근 확정된 재사용 발사체 개발에는 수직이착륙 기술을 검증하기 위한 ‘호핑(hopping)’ 시험이 포함돼 있다. 메탄 엔진을 개발해 자율 수직착륙, 역추진 엔진 점화 및 조절, 지상과의 통신 유지 등 핵심 기술을 시험하는 계획이다.
 이와 관련해 이미 기술이 축적된 케로신 기반 엔진을 활용해 호핑 시험을 선행한다면 초기 기술적 위험을 줄이고 개발 과정을 더 안정적으로 관리할 수 있다. 다행히 10t급 케로신 엔진을 활용한 호핑 시험의 선행 연구가 검토 중인데, 이는 누리호 엔진 개발 과정에서 축적된 기술적 헤리티지를 활용하는 좋은 사례다. 중단 없는 지원과 체계적인 시험으로 재사용 발사체의 수직착륙 기술 기반이 마련되길 기대할 만한 일이다.
 누리호는 한국 실용급 우주 발사체로, 우주 수송 역량을 넓히는 데 중요한 기반이 되는 전략 자산이다. 그러나 우리는 발사 비용이라는 협소한 잣대로만 누리호 가치를 재단하려 한다. 누리호의 진정한 가치는 발사체 산업 생태계를 형성하는 출발점이며, 반복 발사의 신뢰성에 기반한 상업 서비스와 차세대 발사체 개발에 필요한 핵심 기술과 경험을 축적하는 실증의 장이라는 데 있다. 더 나아가 민간기업이 체계 종합과 발사 운용 역량을 확보하는 과정에도 중요한 디딤돌이 된다.
 최근 정부는 2032년까지 누리호를 매년 발사한다는 계획을 제시했다. 발사 횟수의 증가는 생산과 운용의 연속성을 높여 산업 생태계 기반을 다지는 데 상당히 긍정적이다. 그러나 발사 빈도만 높인다고 산업 경쟁력이 저절로 높아지지는 않는다. 관건은 누리호를 어떤 목적 아래 어떻게 활용할 것인지에 대한 전략의 구체성에 있다. 이제는 기술적 우선순위와 산업적 목표를 명확히 하고, 그것이 실질적 성과로 이어질 수 있도록 후속 전략을 마련해야 한다.
 결국 누리호의 가치는 단순한 비용 계산만으로는 설명할 수 없는 국가적 자산이며, 지속적인 활용의 확대로 이어질 때 비로소 완성된다는 점을 상기할 필요가 있다.
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 ▲필자 이창진 
 1959년 인천에서 태어났다. 서울대 항공우주공학과에서 학사·석사를 마친 후 미국 일리노이주립대(UIUC)에서 박사 학위를 받았다. 건국대 교수로 재직하다 2023년 정년 퇴임한 뒤 명예교수직을 맡고 있다. 한국연구재단 우주단장으로 근무하며 KSLV-Ⅱ 한국형 우주발사체(누리호) 및 천리안 2호 정지궤도위성 개발 청사진을 마련했고, 한국형 달 탐사 연구와 제3차 우주개발진흥기본계획, 차세대 소형위성 개발 연구 등 국가 우주개발 사업의 기획을 주도했다. 현재 한국우주기술진흥협회 전문위원으로도 활동 중이다.
 </blockquote>
 이창진 건국대 명예교수
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