한국항공우주연구원

  OECD Space Forum은 정책결정자들에게 증거기반의 권고를 제공하기 위해서 우주분야와 혁신의 연결고리, 즉, 주요 game changer, 산업 및 조직의 프로세스와 기술 발전에서의 진화 등에 대해서 고찰하고 있다. 위성 데이터 및 통신에 대한 의존도가 높아지고 있는 시기에 “저비용 우주 접근”은 여러 측면에서 극복해야할 과제가 아닐 수 없다. 이와 관련하여 더 많은 수요를 감당할 수 있는 저가의 새로운 상업 발사체 및 메가-위성군(mega-satellite constellations) 등에 있어서 중요한 발전들이 있었다. 이러한 배경 속에서 OECD Space Forum은 “Innovation and Low-Cost Access to Space”라는 주제로 지난 5월 12일~13일 양일간 파리에서 관련 전문가 워크숍을 개최하였으며, 정부기관, 산업체, 국제 기국 등에서 다양한 전문가들이 참석하였다. 본 원고에서는 이번 워크숍에서 활발한 논의가 이루어진 세 가지 주제에 대해서 소개하고자 한다.

1. 우주 접근(Space Access)의 비용을 낮추는 혁신: 새로운 조직 및 기술?
  디지털 기술, 빅 데이터, 신소재, 3D 프린팅 등의 기술 혁신에 의해서 나타날 “차세대 생산 혁명”은 잠재적으로 사회 및 산업에 파괴적 변화를 가져올 것으로 보인다. 이들은 우주분야에도 영향을 미치고 있다. 예를 들면 위성기반 기술들이 모바일 폰 및 가전제품에 사용되고 있으며, 특정 부품을 만드는 데 3D 프린터가 사용되고 있다. 새로운 기술은 소형위성에 광학 센서, 통신 장비 등을 탑재할 수 있게 해준다. 이는 생산 및 조립 기술과 접목되어 비용을 절감시키고, 새로운 비즈니스 및 금융 모델 개발을 가능하게 해 주며, PlanetLabs, Skybox, Urthecast, Spire 등과 같이 통신 및 지구관측을 위한 수십에서 수백 개에 달하는 소형 저궤도 위성으로 구성된 메가-위성군을 위한 기반을 마련해 준다. 현재까지 계획된 위성군 중 가장 큰 규모는 전 세계에 저지연(low-latency) 인터넷 공급을 목표로 하는 OneWeb 통신 위성군(2020년까지 저궤도 위성 648기)이며 향후 중국의 위성군 등 추가적인 위성군이 계획되고 있다. 소형 및 초소형 위성의 경우는 임무수명이 10~15년인 정지궤도위성에 비해서 상당히 짧고(OneWeb 저궤도 위성들의 임무수명은 7년), 기술변화가 빠르기 때문에 생산 시간 및 발사 지연을 최소화해야 한다. 예를 들면, Airbus의 경우 OneWeb에 위성군을 위한 위성들을 2년 이내에 납품하기로 계약을 체결하였는데, 이는 상용 부품 사용 및 자동화 등으로 하루에 3~4기의 위성을 생산함으로써 기존 생산 시간을 1/9로 단축한 것이다. 이러한 소형 위성 생산 증가는 소형 위성 발사 수요를 창출한다. ISRO의 상업 자회사인 Antrix는 PSLV-II를 통해서 이 시장에 진출하려고 한다. 저비용 발사를 위한 하나의 옵션은 재사용 가능성이며, 또 다른 옵션은 환경 친화적인 추진 시스템을 개발하여 현재 연료의 저장 및 핸들링을 위해 필요한 고비용의 안전을 위한 절차들을 줄이는 것이다. 
  
2. 새로운 우주 접근 패러다임은 기업가(entrepreneur)들에게 새로운 기회를 제공하는가?
  혁신 및 저비용 우주 접근은 기업가들에게 새로운 비즈니스 기회를 촉발시킨다. 시장은 진화하고, 디지털화와 저가격의 기술들이 확산되고 있다. 소형위성, 큐브위성, 나노위성과 다른 많은 기술들이 상업화되고 낮은 비용으로 여러 가지 목적에 사용되고 있다. 크라우드 펀딩, 벤처 캐피털 등 새로운 금융 모델을 통한 투자로 높은 수익을 기대하는 민간 참여자에게 기회의 창이 열리고 있다. 기업가들은 시장 확대를 통해서 자신의 비즈니스를 정착시키고, 전략적 목표를 추구할 수 있는 가능성을 확보하고 있다.
  현재의 비즈니스 환경은 더 작고 값싼 위성, 가격이 하락하는 다양화된 발사 시장, 스타트업과 창업자를 위한 호의적인 금융 환경 등으로부터 혜택을 보고 있다. 이번 워크숍에 참가한 Nanoracks와 ClydeSpace는 지난 10년간 성공적으로 우주시장에 진입하였다. ClydeSpace는 영국의 소형, 큐브, 나노위성을 위한 하드웨어에서 제 2의 주계약업체가 되었다. Nanoracks는 저궤도 서비스 시장에 진출하여, 최초의 미국 상업 큐브위성 배치 프로그램을 개발하였으며, 최초의 상업 바이오메티컬 프로그램을 성공적으로 개발하였다. 두 기업 모두 상용 부품과 기술을 사용한다.
  한편, 저궤도 활동 증가로 다양한 저비용 발사 서비스와 발사체 개발에 대한 수요가 창출되고 있다. Virgin Galactic은 두 가지 미션을 추구하고 있다. 하나는 747 항공기를 이용한 위성 소형위성 발사 서비스인 LauncherOne이고, 다른 하나는 우주관광을 위한 SpaceShipTwo이다. 미국 DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)는 XS-1 프로그램을 통해서 소형위성군의 빠른 배치와 재구축을 위해서 몇몇 새로운 발사체를 지원하고 있다.
 
3. 저비용 우주 접근(low-cost access to space) 실현을 위한 정부의 역할은?
  민간 부문의 우주 벤처 참여가 증가하고 있지만 우주청(Space agencies)은 우주분야, 특히 기본 과학과 기초 R&D에 있어서 여전히 가장 중요한 역할을 담당하고 있다. 우주청의 활동과 접근방법은 국가마다 상당한 차이가 있는데 다음과 같이 요약할 수 있다.

· 발사 서비스 획득: NASA는 우주정거장 화물 수송 서비스 미션을 위한 다단계의 경쟁 획득 프로그램을 추진하였고, 동일한 모델을 유인 수송 미션에 적용
· 서비스와 인프라스트럭처의 제공: 우주청은 산업체의 상업 활동을 위한 서비스와 인프라스트럭처를 제공
· 기술 지원 및 마케팅: 제품 및 기술 개발을 위해서 민간부문과의 공동투자로 금융 지원
· 상업 활동에 대한 장기 안정성(stability) 및 가시성(visibility) 창출: 미래지향적이고 전략적 접근에 기반 한 적절한 규제 프레임워크와 지속가능한 펀딩 전략 등 제공
· 신 시장 개척: 상업 활동을 위항 우주공항 등