mecㆍviewer v1.4 :: 산업1. 황도순_우주관광 개발동향.pdf

항공우주산업기술동향 15권 1호 (2017) pp. 3~9

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에서 보실 수 있습니다.

산업

․정책동향

우주관광 개발동향

황도순*

1 )

Development Trends of Space Tourism

Do-Soon Hwang*

ABSTRACT

The space travel, which has long been a dream of humanity, is on the verge of reality for the

common people. Since Tito was the first space tourist, several space venture companies have
developed the space tourism products with endless passion and challenge. As the cost for the
space travel has reached a level which everyone can think of it, and now space venture
companies have devoted to securing the safety of the spacecraft. Recent developments in space
tourism can be divided into three major distinct characteristics. The first is the leading of the
private companies. The government is gradually handing over the space development to the
private sector. The second is to minimize the training needed for the space travel. Since the space
tourism is about five minutes or less in the space, only about three days of simple physical
check-ups and training are necessary. The third is trying to lower the cost of trip to the space. In
this paper, the space tourism companies and their contents are described.

초 록

먼 옛날부터 인류의 꿈이었던 우주여행의 실현 가능성이 바로 눈앞에 다가오고 있다

. 최초의 우주

관광객이었던 티토 이후 여러 벤처기업들은 끊임없는 우주개발과 도전으로 우주여행 상품을 개발하

고 있다

. 물론 그 비용도 누구나 생각할 수 있는 수준에 이르렀고 지금은 우주선의 안전성 확보에 매

진하고 있다

. 최근에 개발되고 있는 우주관광 기술은 크게 세가지 특징으로 구분 지을 수 있다

첫째는 민간주도로 이루어지고 있다는 사실이다

. 정부가 추진하던 우주개발이 점차 민간으로 이

양되고 있다는 것이다

. 둘째는 우주관광을 하고자 하는 사람이 받아야 하는 훈련을 최소화 하는

것이다

. 우주관광이 약 5분 내외의 무중력 체험이기 때문에 3일 정도의 간단한 신체검사와 훈련

만이 필요하다

. 셋째는 우주여행에 필요한 비용을 최대한 낮추려고 하는 노력이다. 여기서는 우

주관광을 추진하고 있는 회사와 그 내용에 대해 알아보고자 한다

Key Words : Space Tourism, Soyuz, Zero Gravity, Space Ship, New Shepard, Dragon

* 황도순, 한국항공우주연구원, 위성연구본부 위성기술연구단

dshwang@kari.re.kr

황도순 / 항공우주산업기술동향 15/1 (2017) pp. 3~9

1. 개 요

우주여행은 먼 옛날부터 모든 사람의 꿈이었

다

. 더구나 요즘처럼 아주 바쁘고 할 일이 많

지 않았던 시절에는 하늘을 바라보며 우주여행

을 꿈꾸었으리라는 것은 아주 쉽게 생각할 수

있다

. 그 먼 옛날에도 꿈으로 치부하였지만 첨

단 기술이 발전한 지금도 우주여행은 용이한

일이 결코 아니다

모든 선구자들이 그렇지만 무엇을 처음 한다

는 것은 커다란 모험과 도전정신을 필요로 한

다

. 모르기는 해도 지금 만들어지고 있는 우주

선들을 이용하여 우주관광을 한다고 하면 생명

보험을 들어주지 않거나 매우 많은 비용의 보

험금을 지불해야만 할 것이다

. 그것이 비록 수

시간에 불과한 여행이라고 해도 말이다

우주관광의 시작은 그리 오래되지 않았다

1950년대에 전 세계에 불어 닥친 냉전체제 하
에서 군비경쟁을 벌이던 구소련이 몰락하면서

1990년대 이후 심각한 재정난을 겪게 되었다.
이에 러시아 항공우주국은 재정난 타계를 위해

민간인을 우주공간으로 보내는 계획을 세우고

이를 실행하게 된다

최초의 우주 관광객인 미국인 사업가 데니스

티토는

2001년 4월 28일에 카자흐스탄 바이코

누르에서 발사된 러시아 우주선 소유즈호에 탑

승한다

. 데니스 티토는 1960년대 화성탐사선의

우주비행 궤도를 고안했던 우주 과학자로 미항

공우주국의 제트추진 연구소에서도 근무한 바

있다

. 그는 1991년 모스크바 여행 중 처음으로

우주관광의 가능성을 검토하였으며 최초로 우

주관광객이 된다

. 그는 국제우주정거장에서 6

일간을 머무르고 카자흐스탄의 사막에 무사히

착륙하였다

. 이후 두 번째 우주 관광객인 마크

셔틀워스가

2002년 4월 2일에 소유즈호에 탑승

하여 우주 관광을 한다

이렇게 우주관광이 세간의 관심을 얻게 되는

중에

2003년 임무를 마치고 귀환하던 미국의

우주왕복선 컬럼비아호가 미국 텍사스주 상공

에서 공중 분해되어 선장 릭 허스밴드 미 공군

대령을 포함한 승무원

7명이 전원 사망하는 사

고가 발생한다

. 미항공우주국은 이 사고 이후

노후 우주왕복선을 퇴역시킨다

. 또한 러시아

정부는

2009년 이후 우주정거장에 머무는 정식

우주인을

3명에서 6명으로 늘리는 계획을 실행

한다

. 이렇게 되자 소유즈 우주선의 빈자리는

사라졌고

, 러시아 항공우주국은 우주관광 프로

그램을 일시 중단하기에 이른다

미국과 러시아의 항공우주국 등이 수십 년간

개발해온 우주선 기술에 비해 민간 기술은 크

게 뒤쳐져 있는 상황으로 상업용 우주선의 안

전성을 아직은 확신할 수 없는 상황이다

. 그러

나 최근 우주여행에 대한 지속적인 관심과 달

과 화성 등에 대한 우주개발 계획의 재가동 등

으로 우주관광을 위한 기술개발이 벤처기업 등

을 중심으로 활발히 이루어지고 있다

2. 우주관광의 특징

우주관광은 대기권과 우주의 경계까지 여행

하는 준궤도 우주관광과 궤도우주관광으로 나

눌 수 있다

. 최근 개발되고 있는 상업적 목적

의 민간 우주관광은 대부분 준궤도 우주관광으

로

100km 내외의 고도까지 운행하게 되며 아

직까지는 완전한 상용화 단계에 이르지 못하였

다

. 이러한 우주여행을 통해 무중력 체험과 빛

나는 별들과 지구를 감상하는 것이 목적이며

예상 비용은

1인당 10~25만 달러 내외로 예상

된다

최근에 개발되고 있는 우주관광 기술은 크게

세 가지 특징으로 구분 지을 수 있다

. 첫째는

민간주도로 이루어지고 있다는 사실일 것이다

러시아 항공우주국이 시행하던 우주관광이 더

이상 불가능해짐에 따라 상업성을 염두에 두고

민간기업들이 적극적으로 나서고 있는 상황이

다

. 특히 의사결정 과정이 복잡하고 어려운 대

기업의 참여보다는 중소 벤처기업을 중심으로

참여가 이루어지고 있다

황도순 / 항공우주산업기술동향 15/1 (2017) pp. 3~9

특히

Space-X사 같은 경우에는 비용절감을

위해 자체부품의 조달을

70% 이상까지 높이고

있는 상황이다

둘째는 우주관광을 하고자 하는 사람이 받아

야 하는 훈련을 최소화 하는 방향이다

. 즉, 우

주관광이 약

5분 내외의 무중력 체험이기 때문

에

3일 정도의 간단한 신체검사와 훈련만이 필

요하다

. 이 중 가장 힘든 훈련인 무중력 훈련

도 우주공항에 마련된 소형 제트기를 이용하여

15초 내외의 무중력을 체험해 보는 것으로 마
감한다

. 그러나 비행과정에서 최대 6배의 중력

을 견디어야 하므로 중력가속도 내성훈련은 매

우 중요하다

셋째는 우주여행에 필요한 비용을 최대한 낮

추려고 하는 노력이다

. 인공위성이 비행할 수

있는 최저고도인 약

340km까지 올라가지 않아

도 무중력체험을 포함한 우주관광이 가능하다

는 아이디어가 바탕이 되었다

. 버진 갤럭틱의

우주선은 지구와 우주의 경계선인 고도

100km

까지만 올라가는 것으로 계획되어 있다

. 즉, 대

기권 끝까지만 여행하기 때문에 지구 탈출속도

를 넘기 위한 추력도 필요없게 되고 동체 무게

의

2배 정도의 추력이면 충분한 정도가 된다.

3. 우주관광 계획

3.1 Space Ship 프로그램

미국의 버진 갤럭틱사는

2004년 10월 4일에

최초의 민간 우주선인

SpaceShip One을 최대

고도

111.64km까지 올려 3분간 우주공간에 머

문 후 귀환한바 있다

. 고도 13.8km에서 비행체

와 분리 후 마하

3의 속도를 초과하여 80초 만

에 고도

100km에 도달하였다. 이러한 성공으로

이후 민간 우주관광의 발전을 이끌어냈으며

현재는

SpaceShip Two가 개발 중에 있다.

2014년 10월 31일에는 Spaceship Two의 첫

번째 모델인

VSS Enterprise가 비행 중 추락하

였으며 현재는 두 번째 모델인

VSS Unity가

공개된 상태이다

. 이 모델은 준궤도용 우주비

행기로 가벼운 특수 소재와 하이브리드 로켓모

터로 이루어져 있으며 모선인

White Knight

Two에 의해 고도 15km까지 운반되고, 이후에
는

160～320km까지 올라간다. 귀환은 보통의

여객기처럼 엔진출력을 낮추며 활강하여 착륙

하는 개념이다

우주관광의 내용은 약

5분간 무중력 상태를

체험하며 창밖을 보는 것으로

, 총 비행시간은

2시간 30분이 소요된다. 탑승인원은 8명으로
비용은

25만달러이다. Spaceship One을 포함하

여

2010년부터 23회에 걸쳐 성공적인 시험비행

을 하였으나

2014년의 폭발사고로 상용화가 지

연되고 있다

[1].

그림

1은 Space Ship 프로그램의 준궤도용 우

주비행기를 나타낸다

그림 1. Space Ship 우주비행기[2]

3.2 New Shepard 프로그램

미국 아마존의 창업자 제프 베조스가 창업한

블루 오리진사는

2015년 5월에 자체적으로 개

발한 우주선인

New Shepard의 시험 발사에

성공하면서 우주여행의 꿈을 보다 확실히 하고

있다

. 2017년에는 전문 조종사를 통한 시험비

행을 수행하고

2018년에는 일반인을 대상으로

한 우주여행을 진행할 계획이다

. 2016년에는

비행중인 우주선에서 승객들이 탑승한 캡슐을

분리해 비상 탈출시키는 시험을 성공적으로 수

행한바 있다

이러한 시험의 성공으로

New Shepard는

황도순 / 항공우주산업기술동향 15/1 (2017) pp. 3~9

100km 상공에서 우주의 암흑과 지구의 표면을
감상하고 무중력을 경험하는 기회를 제공할 수

있을 것으로 예상되고 있다

New Shepard는 이륙을 위한 동력비행 후

탑승캡슐은 부스터와 분리돼 우주로 유영하며

수 분 간 무중력 상태가 된다

. 탑승캡슐이 하

강하면 캡슐은 대기권에 재진입하며 착륙을 위

해

3개의 메인 낙하산이 펼쳐질 때까지 5배의

중력을 느끼게 된다

. 한편 부스터는 유도비행

으로 발사대로 내려온다

. 착륙 직전 부스터는

엔진을 재점화하여 부스터 속도를 시간당

7.08km 속도로 늦춰 동력상태로 부드럽게 수직
착륙할 수 있도록 함으로써 로켓 재사용을 가

능케 해준다

이러한 비행과정을 갖는

New Shepard는 준

궤도형 우주비행기로서 마하

3의 속도로 3명의

탑승인원을 태우고

100km 고도에서 약 4분간

의 무중력체험 후 낙하산으로 지상에 착륙하는

계획을 가지고 있다

. 현재에도 지속적인 시험

비행을 계획하고 있으며

, 향후에는 대형화가

용이한 수직이륙 및 수직착륙 시험도 예정되어

있다

. 또한 추력이 2400kN에 이르는 BE-4(Blue

Engine 4)를 탑재하는, 기존 New Shepard보다
몇 배 이상 큰 기종에 대한 설계도 진행 중에

있다

이러한 계획이 성공되면 완벽하게 재사용이

가능한 수직이륙

, 수직착륙 우주선으로서 약

2.5분 동안 수직으로 가속하고, 귀환시에는 자
유낙하 몇 분 이후 부스터는 자율적으로 제어

로켓을 구동하며 수직착륙을 수행한다는 개념

이다

. 이렇게 되면 재사용이 훨씬 용이하게 될

것으로 예상된다

[3].

그림

2는 New Shepard 프로그램의 준궤도용

우주선을 나타낸다

3.3 Dragon 프로그램

미국 전기자동차 회사인 테슬라사의

CEO인

앨런 머스크가 이끄는

Space-X가 2016년 4월 9

그림 2. New Shepard 준궤도 우주선[4]

일에 우주선 드래곤을 탑재한 팔콘

9을 발사하

여 회수하는데 성공하였다

. 이 시험의 성공으

로 우주관광의 상용화 시기를 앞당길 것이라는

평가를 받고 있다

. 추진 로켓의 재사용이 가능

해 지면 발사 시 드는 비용이 절반 또는

3분의

1이하로 떨어질 것으로 예상된다. 이는 인류의
우주여행에 중요한 이정표가 될 것이고

, 궁극

적으로는

50만달러의 저렴한 비용으로 2020년

까지 일반인을 화성으로 보내는 것을 목표로

하고 있다

이미

Space-X는 2012년에 Dragon 무인우주

선을 성공적으로 개발하여 국제우주정거장에

화물을 수송한바 있다

. 이 무인우주선은 착륙

시에 추력기를 사용하여 지구 어디에도 안전하

게 착륙할 수 있고 바로 재사용이 가능하다

특히 지구 재진입을 위해 개발된 발열보호막은

저궤도와 행성탐사 임무까지도 가능하며 비상

시 낙하산을 이용한 착륙기능도 보유하고 있

다

. 또한 Dragon v2의 Super Draco 엔진은 발

사하는 동안 비상상황이 발생하더라도 우주비

행사의 안전을 위해

120,000 파운드의 수직 추

진력을 발생시킨다

. 이 시스템은 해상착륙이

가능할 뿐만 아니라 매우 정밀하게 제어할 수

있어 탐사선 비행에 아주 적합하다

추진로켓을 사용하여 착륙하게 되면

, 이 로

켓을 이용한 신속한 재사용이 가능하며 여러

차례에 걸친 급유와 비행을 할 수 있어서 우주

여행 비용을 크게 절감할 수 있다

. 우주여행을

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위한

Dragon 비행선은 7명의 승객을 위한 좌

석을 보유하고 있으며

, 장기간의 여행을 위한

환경제어 및 생활지원 시스템 등을 포함하고

있다

[5].

그림

3은 Dragon 프로그램의 비행선 형상을

나타낸다

그림 3. Dragon 비행선[6]

3.4 LYNX MARK 프로그램

미국의

XCOR사에서 개발하고 있는 준궤도

우주비행기로

2명을 태우고 최대 고도 115km

까지 상승하여 태양

, 별 및 은하수 등을 관측

하고 무중력상태에서 지구를 감상하는 것이 목

표이다

. 탑승비용은 95,000달러로 1일 4회 이상

의 비행이 가능할 것으로 보인다

. 일반 비행기

처럼 약

2.4km의 활주로를 이용해 이착륙하며

추력

4.9톤인 4개의 로켓엔진을 사용한다.

이륙 후 약

4분 20초 만에 우주에 도달한 뒤

1시간 후에 복귀하는 일정으로 약 5분간의 자
유낙하와 무중력을 경험하면서 창밖으로 지구

와 우주를 볼 수 있다

. 우리나라와는 지난

2009년에 예천 천문우주센터에서 도입하겠다는
양해각서를 체결한 바 있다

[7]. 현재로서는 우

주비행기에 대한 개발 자체가 진행되고 있는

단계로 개발이 완료되면 보다 구체적인 도입계

획이 수립되어 우주여행에 대한 실행이 이루어

질 수 있다

그림

4는 Lynx Mark 프로그램의 준궤도용

우주비행기를 나타낸다

그림 4. LYNX MARK 준궤도 우주비행기[8]

3.5 Strato-Launch System

미국 마이크로소프트사의 공동창업자인 폴

앨런이 투자한

Strato-Launch System사에서 개

발하고 있는 우주비행기는 비행기에 로켓을 싣

고 올라간 뒤 지상

9.14km 상공에서 발사하는

것으로

2015년까지 시험비행, 2016년 첫 무인

발사

, 2020년에 상업비행을 목표로 하였으나

현재 일정이 지연되고 있다

. 운반용 비행기로

는 보잉

747 여객기를 개조하여 6대의 엔진을

장착하여 사용한다

[9].

그림

5는 Strato-Launch System의 우주비행기

를 나타낸다

그림 5. Strato-Launch System 우주비행기[10]

3.6 Sapceflight Bloon 프로그램

2009년에 출범한 스페인 ZERO2INFINITY사

의 우주여행 프로그램으로 헬륨 등의 불활성

가스를 채운 기구를 이용한 비행방법이다

. 약

황도순 / 항공우주산업기술동향 15/1 (2017) pp. 3~9

36km의 고도까지 올라가서 2시간 정도를 체류
하는 것을 목표로 하고 있다

. 이 프로그램은

풍선의 초기 개발비용 때문에

15만달러 정도로

상대적으로 비용이 높은 편이다

. 2명의 조종사

와

4명이 탑승하며 기구의 비상 착륙 시스템이

포함되어 있다

[11].

그림

6은 Spaceflight Bloon 프로그램의 비행

개념을 나타낸다

그림 6. Spaceflight Bloon 비행개념[12]

3.7 Spaceflight Capsule 프로그램

영국

STAR CHASER사의 우주여행 프로그

램으로 발사 후 약

6km의 고도에서 조종을 시

작하여

100km 까지 상승하며, 이륙 후 20분 안

에 발사지역으로 돌아오게 된다

. 낙하산은 약

9km의 고도에서 전개되며 이후 초당 약 44m
정도의 빠른 속도로 하강한다

. 탑승인원은 3명

으로 약

4분간의 무중력 체험을 하며 최대속도

는 마하

3정도로 비용은 98,000파운드로 계획

되고 있다

[13].

그림

7은 Spaceflight Capsule 프로그램의 발

사체와 우주선을 나타낸다

그림 7. Spaceflight Capsule 프로그램[14]

3.8 Space Tourism 프로그램

2007년 6월에 출범한 유럽 Airbus사의 준궤

도 우주비행기로

4명의 탑승인원을 고도

100km까지 보내는 것을 목표로 하며 비용은
15~20만유로이다. 터보팬 엔진을 이용하여 이
륙한 후

12km 고도에서 로켓 엔진으로 가속한

다

. 약 80초 정도 후에 우주선은 60km에 도달

하게 되며 최대 고도 진입 이후

3~5분간 자유

낙하 하면서 무중력 상태를 경험한다

. 2014년

6월 5일에 첫 시험비행을 하였다[15].

그림

8은 Space Tourism 프로그램의 준궤도

용 우주비행기를 나타낸다

그림 8. Space Tourism 개념[16]

황도순 / 항공우주산업기술동향 15/1 (2017) pp. 3~9

4. 현황 및 전망

버진 갤럭틱은 현재

Space Ship Two의 두

번째 모델인

VSS Unity를 개발하여 25만달러

에 탑승권을 팔고 있으며 이미

500여 명이 넘

는 사람이 좌석을 예약하였다

. 특히 세계적인

천체 물리학자인 스티븐 호킹박사에게도 탑승

권이 주어진 바 있다

. 블루오리진은 2015년에

New Shepard의 시험발사에 성공한 후 2017년
에 전문 조종사의 시험비행을 거쳐

2018년부터

일반인을 대상으로 한 우주여행을 진행할 계획

이다

. Space X는 2017년 3월 30일에 회수된 로

켓을 사용하여 발사를 성공하는 등 저렴한 비

용으로 일반인을 화성으로 보내기 위한 계획을

꾸준히 추진하고 있다

. Airbus사는 두 개의 터

보팬엔진으로 상승한 후 로켓 엔진으로 준궤도

에 도달하는 비즈니스 제트기 크기의 우주비행

기를 개발 중으로 총 비행시간은

1시간으로 예

상되며

2020년대 초에 상용 서비스를 시작할

계획이다

우리나라는 국가주도로 우주개발이 진행되고

있으며 아직 민간부문에서 본격적으로 상업적

인 목적의 개발은 진행되고 있지 않은 단계이

다

. 그러나 위성분야에서 내년부터는 민간주도

로 차세대중형위성이 본격적으로 진행될 계획

으로 있으며

2020년대 중반 이후에는 발사체

개발기술의 확보도 예상되고 있어 우주여행에

대한 세계적인 관심에 부응하여 국내에서도 관

심을 기울일 필요가 있다

참고문헌

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2. http://www.futuretravelexperience.com/201

3/12/virgin-galactic-we-want-to-take-long-ha
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6. http://www.spacex.com/

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8. http://www.space.com/22820-lynx-private-s

paceship-jeff-greason.html

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12. http://www.xoprivate.com/experiences/ze

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13. http://www.starchaser.co.uk/index.php

14. http://www.meteorides.com/Starchaser-Th

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15. https://airbusdefenceandspace.com/

16. https://room.eu.com/news/Airbus_Spacepl

ane_May_Be_the_Future_of_Space_Tourism