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우주산업 삼국지, 시작된 우주여행
2021-08-17 미국 디트로이트무역관 고우백

- 우주여행의 선두주자 Virgin Galactic, Blue Origin, SpaceX -

- 금융회사 Canaccord Genuity: 우주여행 시장규모는 10년 안에 80억 달러까지 성장 예상 -

 

 

 

버진그룹(Virgin Group) 회장 리처드 브랜슨(Richard Branson)은 지난 7월 11일 인류 최초로 관광을 목적으로 한 우주여행에 성공했다. 7월 20일에는 아마존(Amazon) 창업자 Jeff Bezos가 설립한 우주여행 회사 Blue Origin 또한 우주여행에서 무사히 지구로 귀환했다. 무중력(microgravity, 미세중력)을 경험한 시간은 3~4분이었지만 우주관광산업 상용화의 신호탄을 쏘아 올렸다는 데 의의가 있다. 또한, 훈련된 우주비행사뿐만 아니라 일반인도 우주에 갈 수 있는 길이 열렸기 때문에 우주여행에 대한 관심이 높아지고 있다.


우주여행에서 무중력을 경험하는 Richard Branson, Virgin Group 회장

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자료: Virgin Galactic


우주산업 우주여행 시장 전망

 

우주과학기술은 이제 과학/탐사 영역을 넘어서 산업/개발 영역까지 발전하고 있다. 특히, 우주의 엘리베이터라고 여겨지는 재사용 로켓의 개발로 우주비행을 위한 비용은 현저히 낮아졌으며 우주산업의 발전을 촉진시키고 있다. SpaceX에 따르면 약 6000만 달러의 발사 비용을 약 4200만 달러까지 30% 줄일 수 있다고 한다.


투자회사 Morgan Stanley는 현재 약 3500억 달러 규모의 우주산업은 2040년에 1조 달러까지 성장할 것이라고 예상하며 주요 성장 요인으로는 위성발사(Satellite Launch), 위성 인터넷(Satellite Internet), 지구 관측(Earth Observation), 우주여행(Space Tourism) 등을 제시했다. 금융회사 Canaccord Genuity는 향후 10년 안에 우주여행 시장규모는 80억 달러까지 성장할 것이라고 추정하고 있다. 또한, 우주 기술 관련 스타트업들은 올해 첫 6개월 동안 총 94, 36억 달러의 투자를 유치했다. 한 시간 이내로 어디든 갈 수 있는 세계여행, 궤도 호텔, 우주관측소가 있는 달기지, 화성과 소행성과 외행성의 달에 만든 인류 정착지를 비롯해 우주산업에 대한 잠재가치는 매우 높을 것으로 평가받고 있다.

 

우주산업 전망

(단위: US$ 백만)

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자료: Morgan Stanley


우주여행 주요 기업

 

현재 우주여행이라고 일컫는 것은 준궤도(Suborbital) 우주여행이다. 준궤도 우주여행은 우주경계선까지 가서 무중력 상태를 잠시 체험하면서 지구를 조망하고 귀환하는 것을 말한다. Space.com에 따르면 준궤도 우주여행은 약 6000km/h의 속도를 요구한다. 상업용 비행기가 약 925km/h의 속도로 운행되는 것을 감안하면 우주여행이 얼마나 빠른 속도와 기술력이 요구되는지를 알 수 있다.

 

현재 우주여행을 선도하고 있는 Virgin Galactic, Blue Origin, 그리고 SpaceX의 목표와 특징들을 비교분석 해보자.

 

1) Virgin Galactic


Virgin Galactic은 Virgin Group의 창업자 Richard Branson이 2004년에 설립했고 캘리포니아주 Mojave시에 본사를 두고 있다. Virgin Galactic무중력 우주여행의 대중화라는 목표를 가지고 있다. 한 시간 비행의 티켓 가격은 25만 달러이지만 이미 600명이 예약했고, 1000명은 이미 다음 티켓이 판매될 때를 위해 천 달러의 보증금을 예치했다. Virgin Galactic은 각 비행당 6명의 승객과 2명의 조종사를 태우고, 1년에 400번의 비행을 목표로 하고 있다. 향후 10년 내로 티켓 가격을 4만 달러까지 낮출 수 있을 것이라고 한다.


Virgin Galactic의 우주여행 방식은 항공기와 로켓이 순차적으로 결합한 2단계 비행이며 이륙 -> 분리 -> 가속 -> 최고점-> 재진입 -> 활주 -> 착륙의 순서로 진행된다. 1단계에서 White Knight Two 항공기가 Spaceship2 로켓여객기를 싣고 이륙한 뒤 고도 15km에서 분리한다. 2단계에서 분리된 Spaceship2 로켓여객기는 약 60초간 엔진을 점화해 가속해 고도 90km까지 올라간다. 목표 고도(최고점)에 도달하면 약 3분간 벨트를 푼 후 지구를 내려다보고 무중력을 경험할 수 있다. 이후 고도가 점차 낮아지면서 로켓여객기는 일반 비행기같이 착륙한다. 총 비행시간은 90분 정도 소요된다.

 

Virgin Galactic 우주여행 모식도

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자료: Virgin Galactic


2) Blue Origin


Blue Origin은 Amazon의 창업자 Jeff Bezos가 2000년에 설립했고 워싱턴주 Kent시에 본사를 두고 있다. Blue Origin은 재사용 가능한 발사체를 통해 우주로 가는 길을 쉽게 만들고, 산소가 풍부한 액화천연가스(oxygen-rich liquefied-natural-gas)를 주 연료로 사용하는 엔진을 만들어 대기의 영향을 최소화하려고 노력한다.


Blue Origin의 여행 방식은 로켓 발진 -> 가속 -> 캡슐 분리 -> 정점 -> 로켓 및 캡슐 재진입 -> 착륙 순서로 진행된다. New Shepard로켓에 유인 캡슐을 싣고 수직으로 올라간 후 내려온다. 캡슐은 이륙 3분 후 고도 75km 상공에서 로켓으부터 분리된 후 우주의 경계라 불리는 100km 지점의 Karman Line에서 정점을 찍고 다시 지상을 향해 낙하한다. 착륙 1분 전 캡슐에 설치된 3개의 대형 낙하산을 이용하고 마지막 순간 역추진 로켓은 착지할 때 시속을 1.6km까지 감소시켜 안전한 착륙을 가능하게 한다. 이 과정은 Virgin Galactic과 다르게 모두 자동으로 진행되며 총 비행시간은 10분이다.


Blue Origin의 우주여행 모식도

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자료: Blue Origin


Virgin Galactic과 Blue Origin 우주여행 비교

구분

Virgin Galactic

Blue Origin

비행 방식

초고도 비행기

로켓 수직 발사

비행 시간

90분

10분

비행 고도

80 km

100 km

무중력 체험

3~4분

3~4분

오존층 영향

높음

적음

탈출 시스템

없음

있음

탑승 인원

6명(+ 조종사 2명)

4명

자료: Virgin Galactic, Blue Origin 각 사 웹사이트


3)  SpaceX


SpaceX는 PayPal 및 Tesla의 창업자로 잘 알려진 Elon Musk가 2002년 설립했고 캘리포니아주 Hawthorne시에 본사를 두고 있다. SpaceX는 인간이 지구를 넘어 다(多) 행성에 거주할 수 있다고 믿고 화성 거주지를 최종 목표로 두고 있다. SpaceX는 민간기업 중 유일하게 유인 우주선을 보유하고 있지만 준궤도 우주여행보다는 달과 화성으로 향하는 먼 거리의 우주여행을 추진하고 있다. 2022년 상반기에 4명의 민간인을 태워 국제우주정거장(International Space Station, ISS)에서 지구를 며칠간 돌다 돌아오는 여행을 계획하고 있으며 티켓 가격은 5500만 달러이다. 또한, 최근에는 29억 달러 규모로 미국 항공우주국(NASA)과 달 탐사 파트너십을 맺기도 했다.


시사점

 

민간기업을 중심으로 우주여행 관련 연구와 기술개발의 범위가 넓어짐에 따라 우주여행의 상용화는 더욱 빨라질 것으로 예상된다. 비영리 우주단체 고문으로 있는 H씨는 KOTRA 디트로이트 무역관과 인터뷰에서 우주여행의 유일한 방법은 국제우주정거장(International Space Station)에 방문하는 것이었지만, 이런 민간 기업들의 우주여행 상용화에 대한 노력과 최근의 성공은 우주여행을 다음 단계로 끌어올렸다라고 밝혔다. 대한민국도 최근 우주기술 개발 의지를 다지기 시작했지만, 천문학적 자금과 전 분야에 걸친 과학력(기술력)이 요구되는 우주 탐사와 개발의 길은 멀고도 험난해 보인다. 꿈과 도전정신을 자극하는 기회로 콜럼버스가 대항해시대를 열었을 때 같이 이제 막 본격적인 성장을 시작하는 우주여행 분야를 넘어서 우주산업 전체에서 한국 기업들도 소재 및 부품 연구에 투자를 늘리며 성장할 수 있도록 기대해본다. 

 


자료: virgingalactic.com, blueorigin.com, spacex.com, Morgan Stanley, Canaccord Genuity, space.com

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