[스크랩] [로켓 자력개발, 이제 시작이다] [1] 한국형 NASA 만들자 [2]어떤 나라도 엔진 기술은 주지 않는다 [3] 우주사업 걸림돌 없애자

 

[나로호 발사 성공] 우주개발, 대통령 나서 국가총력 모아야… 日은 동네철공소까지 참여

이영완 기자

이길성 기자

입력 : 2013.01.31 03:04 | 수정 : 2013.01.31 03:42

[로켓 자력개발, 이제 시작이다] [1] 한국형 NASA 만들자
日·中선 국가프로젝트… 한국선 교과부의 한 課가 담당
日, 1950~60년대부터 고체로켓 개발·美서 기술이전
中, 주석 총괄 과기委가 지휘… 우주산업 50만명 종사
韓, R&D 예산서 우주개발 비중 1.5%… 기업도 투자 꺼려

일본과 중국이 독자적인 우주로켓으로 자국 위성을 각각 쏘아 올린 것이 1970년 1월과 4월이다. 43년이 지난 지금, 한국은 2021년에나 발사체를 독자 개발한다는 수준이다. 산술적인 격차보다 더 두려운 건 우주개발을 향한 일본·중국의 의지와 각성이다. 두 나라는 지도자가 우주개발을 국가가 달성해야 할 최고 목표의 하나로 설정하고 연구소, 기업, 심지어 동네 작은 철공소까지 참여하는 '국가 프로젝트'로 추진했다.

1967년 11월 일본의 사토 에이사쿠(佐藤榮作) 총리가 미국의 존슨 대통령과 델타 로켓 기술 이전에 합의한 배경에는 1950년대부터 원자력과 우주개발에 일본의 미래가 있다고 본 나카소네 야스히로(中曾根康弘) 전 총리가 있었다. 그는 1959년 과학기술청 장관이 되면서 위성 자력 발사를 위한 로켓 개발을 진두지휘했다. 1960년에는 미·일우주협력위원회도 만들었다.

일본 기업 130여 개사는 지도자의 비전을 현실로 만들었다. 미쓰비시중공업은 우주로켓 개발 초기부터 참여해, 지금은 위성 발사 서비스 전담업체로 발전했다. 로켓 개발에는 철공소 같은 작은 기업들도 참여했다. 1950년대 고체로켓 개발 때 운반용 수레 제조에 참여한 것이 계기가 됐다.

(왼쪽 사진)30일 오후 대전 한국항공우주연구원 강당에 모여 나로호 발사 방송을 지켜보던 연구원들이 ‘나로호 발사 성공’ 뉴스를 접하고 환호하고 있다, (오른쪽 사진)30일 오후 나로호가 궤적을 남기며 날아오르고 있다. (캐논 1D MarkⅣ, 70㎜ 렌즈, ISO640, 조리개 f13, 셔터 속도 1/2000초, 14초간 145장 촬영 후, 포토샵 프로그램을 이용해 한 장으로 합성) /대전=신현종 기자, 이덕훈 기자

중국은 1950년대 당시 미국 미사일 개발의 주역이었던 첸쉐썬(錢學森) 박사를 귀국시켜 우주개발을 시작하려 했다. 미국 해군은 "첸 박사의 능력은 5개 사단과 맞먹는다. 귀국시키느니 죽이는 게 낫다"며 반대했다. 저우언라이(周恩來) 총리는 한국전쟁에서 붙잡은 미군 조종사 등 고위급 포로 11명을 넘기는 '빅딜'을 통해 1955년 첸 박사를 귀국시켰다. 마오쩌둥(毛澤東) 주석은 첸 박사에게 로켓과 미사일 개발에 관한 전권을 줘 '양탄일성(兩彈一星·미사일과 원자탄, 인공위성)' 개발을 이끌어냈다.

중국의 우주개발은 우주·항공, 핵·원자력공업 등 5대 분야를 관장하는 국방과학기술공업위원회를 정점으로 국무원 직속 국가항천국과 중국과학원, 그리고 중국 최대 우주개발 기업인 중국항천과기집단공사 등이 일사불란한 계획을 집행하고 있다. 중국항천과기집단공사 하나만 해도 우주항공기술연구소 5개와 130여개 이상의 기관에 종업원 11만명을 거느린 거대한 규모다. 산업 전체로는 종사자 규모만 50만명에 이른다.

현재 우리나라 우주개발은 교과부의 한 과(課)가 담당한다. 예산도 2007~2008년 3500억원 수준에서 지난해 2400억원으로 오히려 줄었다. 국가 R&D 예산에서 우주개발이 차지하는 비중도 3.5%를 정점으로 매년 감소해 현재는 1.5% 수준이다.

기업도 초라하다. 지난 16년간 우주개발 관련 논문을 4건 이상 발표한 기업은 한화 하나뿐이다. 수출 기업은 소형 위성을 제작한 쎄트렉아이가 거의 유일하다. 나로호 프로젝트 등에 40여개 기업이 참여했지만, 정부 예산을 집행하는 한국항공우주연구원의 하도급업자 수준에 그쳤다.

전문가들은 "우주로켓 개발을 위해선 정권에 상관없이 일관된 전략과 예산을 확보할 수 있는 국가 차원의 우주 기구가 필요하다"고 말한다. 미 항공우주국(NASA), 일본 우주항공연구개발기구(JAXA), 중국 국가항천국과 같은 한국판 우주 기구를 만들어 정부와 연구소, 대학과 기업의 역량을 극대화해야 한다는 것이다.

 

 

[나로호 발사 성공] 한국, 11번째 '스페이스클럽 국가'로 보긴 힘들어

고흥=이길성 기자

 

입력 : 2013.01.31 02:35

[나로호 성공 이후… 의미와 남은 과제]
나로호 핵심 1단로켓은 러 기술 자국 개발 발사체로 성공해야

나로호 발사에 성공했지만 한국이 '스페이스 클럽'(Space Club) 반열에 합류했다고 자신 있게 말하기는 어렵다. 스페이스 클럽이란 독자적으로 개발한 발사체로 자국 위성을 발사하는 데 성공한 미국·러시아·일본·중국과 같은 나라를 일컫는 말이다.

지금까지 스페이스 클럽으로 분류되는 나라는 구소련(1957년 스푸트니크), 미국(1958년 주노1), 프랑스(1965년 디아망A), 일본(1970년 람다4S), 중국(1970년 창정1호), 영국(1971년 블랙애로), 인도(1980년 SLV), 이스라엘(1988년 샤비트), 이란(2009년 샤피르 2호·이상 성공 시기와 발사체) 등 9개국이다. 10번째 멤버의 자격은 논란 속에 북한에 돌아갔다. 지난해 12월 은하3호 로켓으로 인공위성인 광명성 3호를 우주로 보내는 데 성공했지만, 광명성 3호의 궤도가 당초 것과는 차이가 있었기 때문이다. 항공우주연구원 김승조 원장은 "북한의 경우 스페이스 클럽이라는 말보다는 차라리 '궤도 로켓 클럽'이라고 표현하는 게 더 정확하다"고 말했다.

 

 

[나로호 발사 성공] '발사' 보여주기 집착… 국산 로켓개발 10년 허송하고도 3년째 표류

이영완 기자

이길성 기자

 

입력 : 2013.01.31 03:04

독자 로켓 추진하다 1998년 北 대포동 미사일 발사에 충격
2002년 자체 개발 포기하고 결국 러시아 1단로켓만 들여와
2010년 국산화 나섰지만 나로호에 인력 동원, 예산도 깎여

나로호 1·2차 발사에 연거푸 실패한 뒤 2010년 정부는 한국형 발사체 프로젝트에 본격 착수했다. 2021년에 1.5t의 실용위성을 쏘아 올릴 수 있는 우리만의 발사체를 개발한다는 것이 핵심이다. 목표를 이루려면 한시가 급하지만 정작 '지난 2년을 허송했다'는 평가가 나오고 있다. 이대로 가다가는 10년을 표류한 나로호 때의 시행착오를 다시 되풀이할 수 있다는 지적이 나오고 있다.

우리 정부는 원래 1990년대 후반 우주로켓 독자 개발을 추진했다. 하지만 1998년 북한이 대포동 미사일을 발사하자, 우주로켓 발사 일정을 앞당겼다. 독자 개발로는 도저히 시간을 맞추지 못해 2002년부터 러시아에서 기술 도입을 추진했다. 결국 청와대가 지시한 2005년보다 1년 늦은 2006년 한·러 양국은 기술 이전 없이 러시아가 만든 1단 로켓을 그대로 들여오기로 합의했다.

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정부는 나로호 사업에서 항공우주연구원(항우연)이 폐쇄적인 연구로 산업체의 협력을 끌어내지 못했다는 평가를 내리고, 2011년 항우연에서 독립한 한국형 발사체 사업단을 출범시켰다. 2021년까지 배정하기로 한 예산은 1조5000억원. 사업단 관계자는 "개발 스케줄을 지키려면 예산을 조기에 집중적으로 집행해 발사체 개발에 필요한 인프라를 갖춰야 한다"고 말했다.

하지만 일부 프로젝트의 경우는 예산 집행률이 50%밖에 안 될 정도로 지지부진하다. 200여명이 채 안 되는 발사체 연구 인력도 수시로 나로호에 차출됐다. 독립적인 조직을 만들었지만 정작 사람과 돈이 제대로 지원되지 않은 것이다. 건국대 이창진 교수(항공우주정보공학과)는 "한국형 발사체가 성공하려면 우리 대기업들이 뛰어들어야 하는데 지금 같은 예산 규모라면 기업들이 뛰어들 동기가 없다"고 말했다.

예산 삭감에는 나로호 실패의 여파가 컸다. 국회 등에서 실패에 대한 징벌적 성격으로 한국형 발사체 예산을 줄인 것이다. 2011년 김창경 당시 교과부 2차관(과학 담당)은 한국형 발사체 예산 삭감을 주장하는 국회에 대해 "그렇게 예산을 줄일 거면 차라리 로켓 개발을 안 하는 게 낫다"고 말했다.

가장 큰 문제는 시험 시설 건설이 마냥 늦춰지고 있다는 것이다. 김승조 항우연 원장은 "75t 로켓의 핵심 부품은 이미 개발을 마쳤다"며 "이 부품을 시험할 시험 시설이 없어 시간을 허비하고 있다"고 말했다. 한 우주 전문가는 "세계 최고의 민간 발사체 모델인 미국 스페이스-X사의 팔콘 로켓도 NASA의 인력과 기술을 다 넘겨받고도 9년이 걸렸다"며 "정부의 강력한 의지와 재정 집행이 필요하다"고 말했다.

 

 

 

 

[한국 우주시대 열다] 엔진 핵심기술 226개 중 206개는 국산화 완료

5년내 나로2호 발사 계획

한국 최초의 우주 발사체인 나로호(KSLV-1) 발사가 ‘2전 3기’ 끝에 성공하면서 우주강국 진입을 위한 우리나라의 도전도 본격화될 전망이다.

정부는 나로호 3차 발사의 성패와 상관없이 독자 기술로 개발한 우주 발사체를 이용해 1.5t급 위성을 지구 저궤도에 올려놓는 한국형발사체(KSLV-Ⅱ) 개발 사업을 추진해왔다. 박근혜 대통령 당선인도 대선 토론과정에서 “현재 2021년으로 계획돼 있는 한국형 발사체 개발을 그보다 앞당기고 2025년을 목표로 하는 달 탐사선 계획을 2020년으로 앞당기겠다”는 입장을 밝힌 바 있다.

이에 따라 교육과학기술부는 지난 15일 대통령직인수위원회에 KSLV-Ⅱ 사업을 3년 정도 앞당기는 방안을 마련해 보고했다. 당초 예정보다 1~2년 앞선 2016~2017년 KSLV-Ⅱ 사업 개발을 완료, 2018년 1.5t급 실용위성을 실어 발사한다는 계획이다. 특히 미래창조과학부 신설과 함께 우주개발 사업도 더욱 탄력을 받게 될 것으로 보인다.

관련 예산도 대폭 늘어나고 있다. 교과부는 2013년도 연구개발(R&D) 예산을 편성하면서 한국형 발사체 사업 예산을 당초 444억원에서 800억원으로 두 배 가까이 늘렸다. 정지궤도 복합위성과 다목적·소형위성 등 위성개발 사업도 기존의 336억원에서 793억원으로 늘렸다. 교과부 관계자는 “나로호를 개발하는 과정에서 독자적으로 완성한 2단 로켓 기술과 발사장 시스템 운영 등이 KSLV-Ⅱ 개발의 발판이 될 것”이라고 밝혔다. 한국은 중국과 인도, 일본 등 주변국의 우주개발 기술이 격화되는 상황에도 거북이걸음을 보였다. 나로호 발사 성공은 이 같은 우주개발 경쟁에 본격적으로 뛰어들 도화선이라고 볼 수 있다.

KSLV-Ⅱ 사업에는 2021년까지 1조 5440억원이 투입된다. 2단인 나로호와 달리 3단 로켓인 KSLV-Ⅱ는 총중량 200t, 길이 47.5m, 최대 직경 3.3m로 1.5t급 위성을 탑재할 수 있다. 1단은 75t급 액체엔진 4기가 묶음 방식으로, 2단은 액체엔진 1기로 구성된다. 상단에 있는 3단 로켓은 7t급 액체엔진 1기가 탑재된다. 길이는 각각 26.12m, 10.64m, 10.74m다. 발사체 엔진 국산화에 필요한 핵심 기술 226가지 중 확보하지 못한 기술은 20여 가지에 불과하다. 한국의 선진국 대비 우주 발사체 기술은 현재 60~70% 정도로 평가된다.

정부는 발사체 독자개발 능력 확보가 주변 강대국과 펼치는 우주개발 경쟁의 핵심이라고 보고 있다. 우주 발사체 사업은 다양한 분야에서 활용이 가능한 최첨단 기술이 종합된 분야로 산업적 효과도 크다. 2009년 예비타당성 조사보고서에 따르면 한국형 발사체 개발 사업은 2조 955억원의 생산 유발 효과와 1조 3657억원의 부가가치 효과, 2만 6000여명의 고용창출 효과를 낼 수 있을 것으로 기대된다.

이주호 교과부 장관은 “2021년 한국형 발사체 개발 사업이 완료되면 75t급 중형 엔진의 신뢰성 및 경제성을 높인 뒤 본격적인 수익을 낼 수 있다”면서 “외국 위성을 국내에서 수주, 생산해 국산 발사체로 국내에서 발사하는 시나리오도 가능하다고 본다”고 밝혔다.

발사체와 함께 우주시장의 양대 산맥인 인공위성 부문은 실용위성 발사와 위성영상 활용 등을 통한 수익 창출 등이 가시화된 단계다. 지금까지 우리나라는 10여기의 인공위성을 발사했으며 현재의 위성 수를 유지한다고 가정할 때 앞으로 수명이 10~15년인 정지궤도 위성을 5~7년에 1대씩, 수명이 3~5년인 저궤도 위성을 3~5년마다 4기씩 바꿔 줘야 한다. 위성 수요가 늘어남에 따라 국내 기술로 만든 위성을 공급할 수 있는 능력을 기르는 것도 중요 목표다. 그러나 현재 우리나라가 보유하고 있는 위성기술은 본체 분야에서는 세계 최고 수준이지만, 전자광학 카메라와 전천후 레이더 시스템 등 위성 탑재체 기술과 액체엔진 기술은 취약하다.

당장 실생활과 큰 연관이 없어 보이는 우주에 이 같은 투자를 해야 하는 당위성은 결국 ‘미래의 시장’에서 찾을 수 있다. 정부 보고서에 따르면 세계 우주시장은 2011년 기준으로 2898억 달러에 달하며 2010년 대비 12.2%나 성장했다. 특히 연평균 성장률이 7%를 넘는다. 하지만 우리나라의 우주기기 제작, 위성통신방송 등 국내 우주산업 매출액은 7960억원으로 세계 시장의 0.4%(2010년 기준)에 불과하다.

박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr

고흥 윤샘이나 기자 sam@seoul.co.kr

 

 

현실 직시 못 해서, 한국 독자 로켓개발 결국 10년 허송하고 원점에서 다시 시작하는 격… 충격

이길성 기자

 

입력 : 2013.02.01 03:05 | 수정 : 2013.02.01 07:10

[로켓 자력개발, 이제 시작이다] [2]어떤 나라도 엔진 기술은 주지 않는다는 현실 직시 못해
러시아, 한국 전문가들은 1단 엔진 근처에도 못가게 해
"정상적인 국가라면 4~5년 안에 시험용 엔진은 만들어"

지난 30일로 나로호 프로젝트는 마침표를 찍었다. 이제부터는 우리 기술로 액체 연료 로켓을 만드는 '한국형 발사체' 프로젝트가 본격화된다. 한국은 그러나 액체 연료 로켓에 관한 한 10년 전의 원점으로 돌아가 다시 시작해야 하는 처지다. 러시아에서 액체 연료 로켓을 그대로 들여오는 형태로 나로호 개발이 이뤄지면서 2002년 국산 액체 연료 로켓을 개발하던 연구가 중단됐기 때문이다. 독자 개발에 필수적 인프라인 로켓 엔진 연소 시험장도 굳이 지을 필요가 없었다. 그렇다고 러시아로부터 액체 연료 로켓 엔진 기술을 배울 수 있었던 것도 아니다. 한국형발사체개발사업단을 이끌고 있는 박태학 단장은 "나로호는 한국형 발사체와는 관련이 없다. 사실상 맨땅에서 시작하는 것"이라고 말할 정도다.

만약 그때부터 독자 개발을 계속 추진했다면 어땠을까. 지금처럼 10년을 허송하고 다시 원점에서 시작하는 일은 없었을 것이라는 지적이 나온다. 연세대 윤웅섭 교수(기계공학)는 "나로호를 만들더라도 독자적인 액체로켓 개발은 병행했어야 한다"고 말했다. 그는 "정상적인 국가라면 4~5년에 최소한 시험용 엔진 원형은 만들 수 있다"며 "독자 개발을 계속했다면 지금쯤 나로호 1단 로켓 정도는 아니라도 북한의 은하 3호 수준은 넘는 액체 연료 로켓은 확보했을 것"이라고 말했다.

또 하나 인프라 부분이다. 독자 개발을 포기하면서 한국은 액체 연료 로켓 엔진을 시험할 변변한 연소 시험장 하나 없는 신세가 됐다. 이는 2021년을 목표로 하는 한국형 발사체 개발에도 큰 걸림돌이 되고 있다. 시험 설비 건설에 필요한 수천억원의 예산이 제대로 확보되지 않아 개발 일정 전체가 답보 상태다. 한양대 조진수 교수(기계공학)는 "처음부터 독자 개발을 했다면 당연히 국내에 연소 시험장은 갖췄을 것"이라고 말했다.

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한국이 독자 개발을 쉽게 중단한 것에 대해 전문가들은 '어떤 나라도 로켓 엔진 기술은 주지 않는다'는 냉엄한 현실을 직시하지 못한 결과라고 말한다. 미국에서 액체로켓 기술을 몽땅 넘겨받은 것으로 알려진 일본도 예외가 아니다. 미국은 기술을 넘겨주면서도 그 원리를 알려주지 않는 '블랙박스' 형태로 넘겨줬다고 한다. 즉 로켓을 뜯어 부품을 들여다볼 수는 있었지만 그 부품이 어떻게 작동하는지에 대해서는 전혀 알 수 없는 형태로 줬다는 얘기다.

한국과 기술 협력 협약을 맺은 러시아는 아예 1단 엔진을 들여다보지도 못하게 했다. 나로호가 1·2차 발사에 실패한 뒤 원인 조사를 위해 구성된 실패조사위원회의 한국 측 전문가들조차 1단 엔진을 보지 못했다. 한국 측 최고 책임자인 이주호 교육과학기술부 장관도 마지막 발사 닷새 전 나로우주센터를 찾았을 때 나로호 1단을 처음 만져봤다고 한다. 러시아 기술진이 나로호가 잘 뜨라는 의미로 '엉덩이'(1단 로켓 맨 아랫부분)를 건드리며 성공을 비는 분위기 속에서 이 장관도 덩달아 손을 대볼 수 있었다는 것이다. 한편 김승조 항공우주연구원장은 "만약 독자 개발로 갔다면 예산 확보가 쉽지 않았을 것"이라고 말했다.

 

 

정치권 한마디에 '한국형 발사체' 3년을 앞당긴다니…

이영완 기자

 

입력 : 2013.02.01 03:05

[로켓 자력 개발, 이제 시작이다] [2]정치에 휘둘리는 과학
과학적 논의도 없이… 이벤트가 된 한국우주개발
당초 2021년서 2018년으로 "1년은 몰라도 3년 단축 무리" "나로호 재판" 될 수도 있어

진정한 의미에서 우리나라 첫 우주로켓이 될 한국형 발사체(KSLV-2) 개발이 나로호처럼 정치적인 이벤트에 휘둘릴 수 있다는 우려가 나오고 있다. 나로호 개발과 마찬가지로 정부가 과학적 논의 과정 없이 개발 일정을 앞당기려는 움직임을 보이고 있기 때문이다.

이주호 교육과학기술부 장관은 30일 나로호 발사 성공 후 "한국형 발사체 개발도 정부 의지나 재정 투입에 따라서 당길 수도 있다"고 말했다. 앞서 교과부는 대통령직인수위원회 업무 보고에서 당초 2025년으로 계획된 무인 달 탐사선 발사를 2020년으로 앞당기는 방안을 추진하겠다고 보고했다.

박근혜 대통령 당선인의 발언이 발단이 됐다. 박 당선인은 지난해 12월 16일 대선 후보 3차 TV 토론에서 "나로호 3차 발사가 지연되고 있지만 우주의 평화적 이용에 박차를 가할 때"라며 "2020년 달에 태극기가 펄럭이게 하겠다"고 했다. 이 때문인지 그 후 김승조 항공우주연구원장은 "2020년 달 탐사선을 우리 로켓으로 발사하려면 2021년으로 잡혀 있는 한국형 발사체 개발 일정을 3년 정도 당겨야 한다"며 "예산 지원만 되면 가능하다"고 말했다.

하지만 항우연 내부에서조차 "한국형 발사체와 달 탐사 프로젝트가 자칫 제2의 나로호가 될 수 있다"는 우려가 나오고 있다. 나로호가 10년 넘게 표류한 것도 DJ 정부 당시 청와대의 무리한 일정 단축 지시 때문이다. 북한 대포동 미사일 발사에 자극받은 청와대의 압력에 2002년 정부는 시간이 걸리는 자력 개발 대신 러시아 기술 도입으로 방향을 틀었다. 이번에도 지난해 12월 12일 북한의 은하 3호 로켓 발사 성공 직후 우주개발 일정을 단축하는 얘기가 나왔다는 게 거의 비슷하다.

학계에서는 선진국의 경우 새로운 로켓을 개발하는 데 5~7년이 걸리나, 우리처럼 설비가 없고 개발 경험이 없다면 최소한 10년은 필요하다고 본다. 윤웅섭 연세대 교수(기계공학과)는 "우주로켓을 처음 개발할 때는 시행착오가 많아 지금 일정도 지킬 수 있을지 의문"이라며 "돈을 아무리 집중적으로 투자해도 1년 정도 단축이면 모를까 3년은 상당히 무리한 얘기"라고 말했다.

 

 

로켓 없는 설움… 2400억짜리 위성 발 묶이고, 발사비 '부르는 게 값'

이영완 기자

 

입력 : 2013.02.01 03:05

[로켓 자력개발, 이제 시작이다] [2]발사일 18개월 넘긴 아리랑5호
- 러, 계약 후 "돈 더 달라" 생떼… 다른 위성 2개도 줄줄이 지연
위성 발사 시장, 러·佛 등 독과점
- 발사 비용 120억→270억 올라 "지금은 540억까지 달라고 해"

2010년 한국항공우주연구원(항우연)은 다목적 실용위성(아리랑) 5호 개발을 마쳤다. 아리랑 5호는 영상 레이더를 장착해 우리나라 위성으로는 처음으로 구름이 낀 날이나 밤에도 지상을 관측할 수 있다. 개발비만 2381억원이 들어갔다. 그런데 아직도 아리랑 5호는 대전 항우연 청정실에 발이 묶여 있다. 위성 발사를 대행하기로 한 러시아가 비용을 더 요구하면서 예정된 발사일을 1년 반이나 넘긴 것이다.

항우연은 2007년 코스모트라스와 190억원에 아리랑 5호 발사 대행 계약을 맺었다. 우주로켓은 대륙간탄도미사일(ICBM)을 우주로켓으로 개량한 '드네프르'. 양측은 2011년 8월 러시아와 카자흐스탄 국경 지대의 야스니 우주기지에서 아리랑 5호를 발사하기로 했다. 문제는 군(軍)이었다. 정부 관계자는 "당초 원화로 계약했는데 갈수록 원화 가치가 떨어지자 러시아군이 보상을 요구한 것으로 보인다"고 말했다.

▲ 대전 항공우주연구원 전자기파실험실에서 연구원들이 아리랑 5호의 부품이 정상적으로 작동하는지 시험하고 있다. 아리랑 5호의 발사가 1년 반 넘게 지연되면서 연구원들은 정기적으로 부품 성능을 시험하고 있다. /한국항공우주연구원 제공

발이 묶인 것은 아리랑 5호뿐이 아니었다. 같이 가기로 한 과학기술 위성 3호도 지상에 발이 묶였다. 지난해 말 러시아 로켓으로 발사하기로 했던 경희대의 시네마 위성도 아리랑 5호 발사가 미뤄지면서 연쇄적으로 발사가 지연됐다. 한국의 위성 프로그램 3개가 러시아 탓에 동시에 중단된 것. 아리랑 5호 개발 책임자인 항우연 이상률 항공우주시스템연구소장은 "다행히 정부 간 협상이 잘 진행돼 올 4월 하순 발사를 논의하고 있다"며 "독자 우주로켓을 개발해야 하는 이유가 바로 이런 일을 막기 위한 것"이라고 말했다.

러시아가 국제 계약을 무시하고 억지를 부릴 수 있는 것은 세계 위성 발사 대행 시장이 프랑스와 러시아 등 몇몇 공급자가 좌우하는 사실상 독과점 상태이기 때문이다. 그러다 보니 부르는 게 값이다. 2006년 아리랑 2호 발사 때 러시아에 낸 비용은 1200만달러. 당시 환율로 120억원 남짓이었다. 지금은 2500만달러(약 270억원)를 부른다. 지난해 일본 'H2A' 로켓에 실려 우주로 간 아리랑 3호는 발사비로 2000만달러를 냈다. 계약 당시 환율로 250억원 정도 됐다. 이상률 소장은 "일본이 처음으로 쏘는 외국 위성인 데다 자기들의 위성과 함께 일종의 '택시 합승' 식으로 진행해 비용이 적게 든 것"이라며 "지금은 5000만달러(약 540억원)까지 부른다"고 말했다.

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돈만으로 해결되지 않는 문제도 있다. 국가 간 정보전이다. 아리랑 2호를 발사할 때 항우연은 가격 대비 성능이 러시아 로켓보다 뛰어난 중국 '창정(長征)' 로켓을 먼저 택했다. 그런데 아리랑 위성 부품은 대부분 미국제였다. 미국 정부는 중국으로 미국 위성 부품 정보가 유출될 것을 우려해, 한국에 중국 로켓을 쓰면 위성 부품을 제공하지 않겠다고 으름장을 놓았다. 결국 우리 정부는 러시아 로켓으로 발을 돌렸다. 조광래 항우연 나로호발사추진단장은 "중국과 계약한 터라 위약금까지 물어줘야 했다"고 밝혔다.

건국대 이창진 교수(항공우주공학과)는 "우주로 가는 길은 우주로켓밖에 없다"며 "우리 로켓이 있어야 위성 개발 일정도 차질 없이 진행할 수 있다"고 말했다.

 

 

'보여주기' 매달리다… 엔진 연소 시험장 하나 없어

조재희 기자

 

입력 : 2013.02.01 03:05

러, 핵심 시험시설 사용 막아 30t급 엔진 개발해 놓고도 제대로 된 시험 못해 속앓이
예산 확보도 절반에 그쳐

한국형 발사체 개발을 위해서 필수적인 것은 각종 시험시설이다. 특히 실제로 연료를 태워 엔진에서 불을 뿜게 하는 연소 시험장이 핵심이다. 로켓 엔진 하나를 개발하려면 2만초 이상의 지상 연소 시험을 해야 한다. 러시아 흐루니체프사는 나로호 1단 로켓 엔진을 120번에 걸쳐 2만6892초 동안 연소 시험을 했다. 박태학 한국형발사체개발사업단장은 "2021년 한국형 발사체 개발 목표는 지금부터 일정이 하나도 실패 없이 간다는 것을 전제로 한다"며 "연소 시험장 건설이 예산이 제때 투입되지 않아 미뤄질까 가장 우려된다"고 말했다.

우리가 대형 엔진용 지상 연소 시험장을 갖지 못한 데는 러시아에 대한 잘못된 믿음 탓도 컸다. 나로호 개발 당시 항우연은 "러시아가 로켓 기술은 이전하지 않겠지만 연소 시험은 협력할 것"이라고 밝혔다. 그런데 한국이 러시아를 배제하고 한국형 발사체 독자 개발에 나서자 러시아는 지상 연소 시험장 사용을 막았다.

▲ 2009년 초 나로호 1단 로켓을 러시아 모스크바 교외에 있는 지상 연소 시험 시설로 옮기는 모습(왼쪽)과 2009년 7월 러시아 모스크바 교외에서 이뤄진 나로호 1단 연소 시험 모습(오른쪽).

결국 어렵게 개발한 추력(推力·로켓을 밀어올리는 힘) 30t급 엔진은 시험을 하지 못했다. 항우연은 우크라이나로부터 30t 엔진의 설계도를 들여왔다. 항우연 연구원들은 이를 바탕으로 엔진을 구성하는 핵심 부품인 연소기·가스발생기·터보펌프를 만드는 데 성공했다. 일단 국내의 10t 엔진급 소형 연소 시험장에서 단위 부품 수준의 성능 시험을 진행했다. 연소기는 49회에 걸쳐 연소 시험을 했다. 가스발생기는 80회, 터보펌프는 24회 연소 시험을 마쳤다. 항공대 장영근 교수(항공우주기계공학과)가 "30t 엔진은 전체 시스템으로 연소 시험을 해야 한국형 발사체 75t 엔진 개발에도 도움을 줄 수 있다"며 "현재 개발된 부품은 실제 사용이 가능한 비행 모델 이전의 실험 단계인 공학 모델일 뿐"이라고 말했다. 지금대로라면 한국형 발사체에 쓸 75t 시제품을 개발해도 어쩔 수 없이 출력을 대폭 낮춰 시험해야 한다.

항우연은 2015년까지 3700억원을 들여 나로우주센터에 지상 연소 시험장을 갖출 계획을 세웠다. 예산 확보는 아직 불투명하다. 건국대 이창진 교수(항공우주공학과)는 "지금 예산이 당초 계획의 70% 수준밖에 안 된다"며 "원래 계획의 150%가 투입돼야 실험 설비를 시간에 맞춰 지을 수 있을 것"이라고 말했다.

 

 

한국형 발사체, 2018년은 고사하고 2021년도 빠듯

이길성 기자

 

입력 : 2013.02.01 03:05

1·2·3단 로켓 다 독자 개발해야… 사업 진척 이미 1년 이상 늦어져
필수 연소시험 단축·생략 등 일정 앞당기려 무리수 나올수도

한국형 발사체는 1.5t짜리 실용위성을 지상 600~800㎞에 쏘아 올릴 수 있는 3단형 우주로켓이다. 이를 2021년까지 우리 기술로 개발하겠다는 것이다. 나로호(170t)의 두 배 가까운 300t의 추력(推力·밀어올리는 힘)을 자랑한다. 개발 예산도 나로호 때의 세 배인 1조5449억원이나 된다.

당초 이 프로젝트는 나로호 발사 성공 후 시작할 계획이었다. 하지만 나로호가 두 차례 발사에 실패하면서, 마냥 기다리다간 우주개발 프로그램 자체가 흔들릴 가능성이 커졌다. 정부는 결국 나로호 발사와 별도로 2010년에 한국형 발사체 개발 사업을 시작했다.

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나로호는 1단은 러시아가 만든 액체연료 로켓을, 2단은 국내 기술로 만든 고체연료 로켓을 조립해 만들었다. 반면 한국형 발사체는 1·2·3단을 모두 한국 기술로 만든다. 그 핵심이 추력 75t급 액체연료 로켓이다. 여기에 사용되는 엔진은 항우연이 우크라이나의 도움을 받아 개발한 30t급 엔진의 파워를 키운 것이다. 1단은 75t급 액체연료 로켓 4개를 다발로 묶어서 만든다. 2단은 75t급 액체연료 로켓 1개, 위성을 탑재할 3단은 추력을 그 10분의 1 정도로 줄인 7.5t급 액체연료 로켓을 쓴다.

사업은 총 3단계로 진행된다. 1단계는 2010년부터 2014년까지다. 엔진의 성능을 시험할 연소 시험장을 나로우주센터에 짓는 것이 핵심 과제다. 계획상으로는 지금쯤 한창 짓고 있어야 한다. 그러나 필요한 예산이 당초 목표의 70%밖에 나오지 않아 터만 겨우 닦은 상태다. 벌써 이 부분에서 최소 1년 이상이 늦어진 셈이다. 우주로켓 엔진은 최소 200~300번의 연소 시험을 해야 신뢰성을 확보할 수 있다. 특히 우주에서도 로켓이 제대로 작동하는지 보려면 진공 상태에서 연소 시험을 하는 '고공 시험 설비'가 필수다.

현재 계획은 시험장이 완공되면 엔진 연소 시험을 거의 일주일에 한 번꼴로 해야 할 만큼 빠듯하다. 1단계에서 설비 건설이 끝나야, 2단계(~2018년)와 3단계(~2021년)에서 75t급 엔진 개발과 시험 발사, 본 발사가 가능하다. 연세대 윤웅섭 교수는 "개발 일정을 앞당기려면 해야 할 것을 생략하거나 단축하는 방법밖에 없다"며 "그렇게 되면 발사체 리스크가 커지고 나로호처럼 뜻하지 않은 실패로 개발 기간이 오히려 더 길어질 수 있다"고 말했다. 예산 확보가 어려워지면서, 당초 참여하기로 했던 기업체들조차 발을 빼거나 참여를 망설이는 상황도 문제다.

 

 

"러시아에 2300억 주고…" 나로호 충격 증언

이길성 기자

 

입력 : 2013.02.02 03:06 | 수정 : 2013.02.02 05:55

[로켓 자력개발, 이제 시작이다] [3] 우주사업 걸림돌 없애자
①무개념 국회 - "나로호 성공한 뒤에나 보자" 지역 민원 다루듯 마구 칼질
②무관심 정부 - 국가 우주정책을 과장이 총괄, 고위급들은 이벤트에만 관심
③무소신 연구소 - 정부 입맛 맞추는 데 급급… 독자개발 주장 연구원 사표

이것이 바로 2002년에 만들었던 대한민국 최초의 액체연료 로켓… 한국이 독자적으로 개발하던 최초의 액체연료 로켓‘KSR-3’의 마지막 발사 모습. 2002년 11월 28일 충남 서해안 발사장에서 하늘을 향해 솟아오른 KSR-3는 이날 고도 43㎞, 거리 80㎞를 날았다. 한국항공우주연구원은 이 로켓 4개를 묶어 위성을 쏴 올리는 로켓으로 발전시키는 연구를 하고 있었다. KSR-3는 그러나 항우연이 러시아에서 1단 액체로켓 완제품을 사오는 쪽으로 선회하면서 개발이 중단되고 말았다.

2011년 11월 9일 국회 교육과학기술위원회 예결소위. 한국형 발사체 개발 3년째인 2012년도 예산을 두고 교육과학기술부 측의 증액(增額)론과 야당 의원들의 감액(減額)주장이 맞섰다. 한국형 발사체는 1.5t짜리 인공위성을 쏴 올릴 수 있는 액체연료 로켓. 이를 2021년까지 우리 손으로 개발하는 사업이다. 외국 로켓을 빌리지 않고 위성을 발사하고 달 탐사선을 쏘는 등 독자적인 우주개발을 위해 반드시 필요한 국가사업이다.

도마에 오른 예산은 443억원. 당초 교과부는 1150억원을 신청했지만 기획재정부가 이미 3분의 1 정도를 깎아버린 상태였다. A 의원은 거기서 128억원을 더 깎겠다고 주장했다. "(나로호가) 결과적으로 실패한 것 아니냐. 성공한 뒤에 보자"는 논리였다. 동료인 B 의원도 "사업이 2021년 끝난다면 서두를 이유가 없다. (나로호가) 성공할 때까지 (예산을) 보류했다가 성공하는 순간에 10배로 꽝 해가지고…"라고 말했다. 연이은 나로호 발사 실패의 책임을 추궁하는 차원에서 '징벌성' 삭감을 주장한 것이다.

교과부 관계자는 "예산을 여기서 더 깎거나 천천히 갈 거면 이 사업을 아예 다 중단하는 게 낫다"고까지 말했다. 하지만 한 의원은 "그 돈으로 할 수 있으면 하고 아니면 말라"고 다그쳤다. 의원들은 마치 지역 민원 예산을 다루는 듯한 태도였다. 우주 강국과 북한 가운데 낀 한국의 생존을 좌우할 국가 전략 사업을 다룬다는 진지함이나 안목은 엿볼 수 없었다. 실제로 한국형 발사체 사업은 2012~13년 2년간 당초 예산보다 926억원이나 부족한 상태로 진행되고 있다. 이런 추세라면 2021년 발사 일정을 맞추기는 거의 불가능하다.

한국형 발사체 예산은 마구 칼질하는 국회지만, 우주로켓 나로호 개발사업이 기형적으로 추진되는 과정에서는 거의 '까막눈'이었다. 한국에 일방적으로 불리한 한·러 우주기술보호협정 등 세 차례의 협정·협약을 군소리 없이 통과시켜준 것이다. 그 결과 한국은 러시아에서 1단 로켓 완제품을 사올 뿐 엔진 등 핵심 기술은 전혀 배울 수 없는 내용의 계약을 맺었다. 당시 비준에 참여한 한 의원은 "다들 기술을 이전받는다고 생각했지, 그냥 2억달러(약 2300억원)를 주고 로켓을 사온다고 생각한 사람은 없었다"고 말했다.

이런 사태의 원인을 제공한 건 우주 정책에 관한 한 관심도, 일관성도 없는 역대 정부였다. 김대중 정권은 북한의 대포동 미사일 발사에 놀라 당초 2010년을 목표로 했던 독자적인 위성발사 계획을 5년이나 앞당기는 무리수를 뒀다. 그렇게 태어난 나로호 프로젝트는 10년 가까이 국산 액체 로켓 연구의 맥을 끊어놓았다. 대통령과 고위 공무원들도 우주 관련 이벤트에 잠시 얼굴만 비칠 뿐, 장기적인 우주개발 비전과 전략을 세우는 데는 관심이 없었다. 예컨대 현재 정부 부처 가운데 '우주'라는 이름이 들어간 조직은 교과부 '우주기술과' 하나가 전부다. 국가 우주 정책 실무를 과장(課長) 한 명이 총괄하는 구조인 셈이다. 그나마 과장을 비롯한 담당자들은 1년이 멀다하고 바뀐다. 항공우주연구원 관계자는 "우주개발 프로젝트에 대해 열심히 설명해 이해를 시키고 나면 며칠 뒤 담당자가 바뀌어 황당해지는 경우가 한두 번이 아니다"라고 말했다.

예산 우선순위에서도 우주는 항상 뒷전이다. 우주 관련 한 관계자는 지난해 대선 기간에 기획재정부 고위 간부를 찾아갔다. 2013년엔 한국형 발사체 사업에 예산을 더 달라고 부탁하기 위해서였다. 하지만 "말도 안 되는 소리 말라"며 "여야 후보 공히 복지 확대를 약속하고 있어 내년에 다른 예산도 올해 수준을 지키기 힘들다"는 핀잔만 들었다. "원래 계획의 70%밖에 못 받았다"고 하소연했지만 "못 받을 만하니까 못 받은 것 아니겠느냐"고 면박을 받고 돌아섰다.

항공우주연구원 등 우주개발을 뒷받침하는 연구소와 과학자들도 독자개발에 대한 소신이 아쉬웠다는 평가다. 2002년까지 국산로켓인 KSR-3를 개발하던 항우연은 러시아에서 액체로켓을 들여오기로 결정하면서, 연구를 중단했다. 발사체 개발 일정을 무조건 5년 이상 앞당기라는 정부의 주문에 맞추기 위해 외국 기술 수입 전략을 택한 것이다. 당시 항우연 내부의 몇몇 연구원들은 '독자개발을 포기해서는 안 된다'며 반대했다. 한 연구원은 "외국이 로켓 엔진 기술을 이전해줄 것이라고 기대하는 건 순진한 발상"이라며 "외국과 협력을 하더라도 우리 자체적인 로켓 개발 프로그램은 계속해야 한다"고 말했다. 그 의견은 묵살됐다. 해당 연구원은 "결국은 연구원을 떠나야 했다"고 말했다. 정부는 이후 나로호 개발에 착수하면서 1단 로켓에 대해 '한·러 공동개발'이라는 표현을 썼다. 실상은 러시아 완제품을 들여오기만 할 뿐 부품을 뜯어보는 것조차도 할 수 없었다. 이 같은 실상들이 뒤늦게 알려지기 시작하자, 항우연이 발표하는 자료에서 '공동개발'이라는 표현은 슬그머니 사라졌다.

 

 

한국 위도에선 상업 통신위성 쏘는 게 불가능… 해상 발사船이 활로

 

입력 : 2013.02.02 03:06

[로켓 자력개발, 이제 시작이다] [3] 우주사업 걸림돌 없애자
우주산업 60% 차지 통신위성 연료·무게·궤도 문제로 적도 아니면 띄우기 힘들어
나로센터는 적도에서 멀어 소형 저궤도 관측위성만 가능
전문가 "해양 발사선 만들어 적도 바다로 가 쏘는 게 대안"

나로호 발사 성공 후 나로우주센터는 대대적인 공사를 준비 중이다. 2021년 개발 예정인 한국형 발사체에 맞는 새 발사장을 짓는 공사다. 액체연료 엔진 개발을 위한 지상 연소 시험장도 세운다. 많은 전문가는 나로우주센터와 상호보완 역할을 할 새 우주 로켓 발사장도 함께 개발, 건설해야 한다고 주장한다.

나로우주센터는 지구관측위성과 같은 저궤도 위성을 발사하는 데는 적합하지만, 통신위성, 기상위성은 발사하지 못한다. 이런 위성들은 적도에서 발사한다. 해답은 바다다. 항공우주연구원 김승조 원장은 "한국의 뛰어난 조선(造船) 기술을 발휘해 적도 태평양에 선박 발사장을 띄우자"고 말했다.

아리랑 위성처럼 지상을 관측하는 저궤도 위성은 동에서 서로 도는 지구 모든 곳을 지나가며 관측하기 위해 남북극을 돌게 발사해야 한다. 즉 북쪽, 아니면 남쪽으로 로켓을 쏘아야 하는 것. 북반구에 있는 나라들은 우주센터가 대부분 남쪽에 있다. 그래야 로켓 발사 후 1단 로켓이 안전하게 공해에 떨어지기 때문이다. 러시아는 북극해가 바로 위에 있어 북쪽으로 발사하기도 한다.

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하지만 돈이 되는 것은 무궁화 통신위성과 같은 정지궤도 위성이다. 전 세계 우주산업의 시장규모는 2011년 기준으로 1773억달러. 그중 60%가 통신위성을 이용한 위성서비스다.

정지궤도 위성은 지구와 같이 자전한다. 적도 궤도는 지구의 자전 속도가 가장 높다. 위성을 적도 궤도로 쏘아 올리면 자전 속도의 도움을 받아 에너지를 적게 쓸 수 있다.

나로우주센터에서 쏘면 적도까지 30여도를 방향을 틀고 먼 거리를 날아가야 하니 에너지 소비가 엄청나 사실상 불가능하다. 또 동으로 도는 지구를 따라 쏘아야 하기 때문에 자칫 1단 로켓이 일본에 떨어질 가능성도 있다.

로켓이 연료를 적게 쓰면 대신 위성의 무게는 더 늘려도 된다. 프랑스가 세계 위성 발사의 절반을 차지한 것도 적도의 식민지 기아나에 쿠르 우주발사장이 있기 때문이다.

☞정지궤도위성

3만6000㎞ 상공의 정지궤도에서 지구 자전 속도에 맞춰 돌기 때문에 늘 한 지점에 정지해 있는 것처럼 보이는 위성. 통신위성(무궁화위성), 기상위성(천리안)이 해당된다.

☞저궤도위성

지구 상공 500~1500㎞ 저궤도를 도는 위성. 아리랑위성, 나로과학위성이 해당된다.

 

 

 

美·日·유럽 다 쓰는 고체로켓… 우리도 족쇄 풀어야

이길성 기자

 

입력 : 2013.02.02 01:43

한미 미사일 지침이 걸림돌… 민간용 로켓에도 사용 제한
한국형 발사체, 결국 액체로켓 순간 추진력 약해 '반쪽짜리'

한국 우주로켓 자력개발을 막는 또 하나의 걸림돌은 고체 연료 사용을 제한하는 한·미(韓美) 미사일 지침이다. 현재는 한국이 만들 수 있는 고체로켓의 성능을 총추력 100만파운드·초 이하로 제한하고 있다. 지난해 개정되기 전 미국이 한국에 허용해온 사거리 300㎞ 미사일에 해당하는 추력이다. 나로호 2단에 쓰인 고체로켓이 딱 이 정도 추력이다. 미사일 협정 때문에 거기에 맞춰 개발할 수밖에 없었던 것이다. 이 정도로는 1단 로켓에 실려 우주로 간 뒤, 소형 위성을 궤도에 올려놓는 정도의 힘밖에는 낼 수 없다.

이 때문에 우리가 개발 중인 한국형 발사체도 모두 액체로켓이다. 액체연료 로켓은 고체연료 로켓에 비해 추력 제어가 쉽지만, 순간 추진력이 약한 단점이 있다. 건국대 이창진 교수(항공우주공학과)는 "액체로켓에만 의존할 수밖에 없는 우리 우주로켓은 '반쪽짜리'에 불과하다"고 말했다. 실제로 세계 발사체 시장을 좌우하는 상용 발사체들은 대부분 액체로켓과 함께 고체로켓을 보조추진체로 함께 쓰는 형태다. 일본의 H2-A 로켓, 유럽의 아리안4 일부 기종과 아리안5로켓 등은 고체로켓을 액체로켓과 같이 사용하고 있다.

전문가들은 특히 지난해 한·미 미사일 협정 개정 협상에서 미국이 우리 미사일의 사거리를 800㎞로 늘려주고도, 고체로켓은 기존 300㎞ 수준에 묶어둔 것은 문제가 있다고 지적한다. 그에 맞게 고체로켓 추력을 늘릴 수만 있어도, 한국형 발사체는 액체와 고체를 함께 사용해, 그 활용 범위를 더욱 넓힐 수 있다는 것이다.

항우연 김승조 원장은 "미사일 협정의 목적인 민간기술이 군용으로 전용되는 것을 막는다는 차원이기 때문에, 이미 군에서 800㎞ 사거리가 허용됐다면 민간 우주개발에서는 그에 준하는 수준의 추력을 지닌 고체연료는 자유롭게 사용할 수 있어야 한다"고 말했다.

 

출처 : 학성산의 행복찾기

글쓴이 : 학성산 원글보기

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