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김철웅 외 / 항공우주산업기술동향 15/2 (2017) pp. 31~40

1. 서 론

러시아의 우주기술은 소련의 붕괴 이후에도

세계 최고수준으로 평가되어 왔고, 우주발사체

시장에서는 상당한 영향력을 갖고 있다. 그런

데 21세기에 들어와서 발사 사고가 증가하고

국제정세가 러시아 우주산업에 부정적으로 진

전되었다. 이에 따라 러시아에서는 로켓산업의

경쟁력 제고와 경영효율 및 생산 신뢰도 향상

을 위하여 로켓산업구조개편을 오랜기간 진행

해왔으며, 근래에 이르러 개편작업이 최종단계

에 이르렀다.

한국-러시아간 우주분야 국제협력 가능성이

존재하고, 러시아가 국제 우주발사체 산업에서

갖는 위상을 고려할 때 러시아의 산업구조개편

은 한국의 우주개발 관계자에게도 관심을 끄는

내용이다. 본 논문은 마무리단계에 있는 러시

아 로켓엔진 산업의 구조개편 현황과 로켓엔진

연구소와 기관들의 엔진 개발 동향을 소개하고

자 한다.

2. 러시아 로켓엔진산업 구조개편

2.1 러시아 우주산업 개편의 원인

러시아의 우주산업은 소련이 붕괴되면서

1990년대에 큰 어려움을 겪었지만, 푸틴 정부

등장 이후에 정부의 지원 아래 예전과 같은 우

주기술 맹주로서의 위치를 유지하고자 노력하

였다.

그럼에도 불구하고 우주산업에 종사했던 경

험이 많은 연구원과 기술자들의 은퇴가 지속되

고, 우주관련 기관들의 관료주의와 예산 확보

경쟁 및 부정부패 등으로 비효율적인 지출이

증가하였으며, 로켓 생산 현장에서의 문화가

점차 변질되었다. 이로써 그림 1과 같이 발사

사고 건수가 급격히 증가했다.

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2.2 국제환경 변화 및 영향

크림반도와 우크라이나의 동부지역에서 친러

분리독립 움직임과 내전발생으로 러시아와 우

크라이나간의 관계는 냉각되었다. 구소련시절

에 우주기술에 있어서 상호의존적이던 두 나라

는 관계 단절과 함께 공동 운용 중이던 Zenit

로켓(러시아제 RD-171 엔진을 1단에 사용하는

우크라이나 Yuzhmash사에서 조립하는 발사체)

의 생산도 중단하였고, 서로 수입해 오던 로켓

부품을 자국에서 생산해야 하는 상황에 놓였

다.

우크라이나 사태는 러시아와 미국간의 외교

적 문제로 발전하였고, 미국은 러시아에 대한

제재차원에서 자국 발사체 Atlas-5에서 사용해

오던 러시아제 RD-180엔진을 대체할 강력한

엔진을 개발하고 있다. 더불어 미국은 국제 우

주정거장에 우주인을 보내기 위하여 러시아의

소유즈 로켓을 이용하였는데, 이 또한 미국 로

켓으로 대체를 추진하고 있다. 더욱이 2016년

에 처음으로 러시아의 발사 횟수는 중국과 미

국에 추월당했다. 이러한 상황은 러시아 우주

산업 관계자들에게 위기감을 주고 있었다.

2.3 러시아 우주산업 구조개편 진행

러시아우주국(Russian Space Agency)은 1992

년에 소련의 일반기계산업부로부터 연구-생산

기반을 이전받으며 설립되었고, 2004년 우주청

(Roscosmos)으로 개편되었으나 실질적인 변화

는 미비했다. 그러나 계속적인 발사 실패와 국

제환경 변화 및 우주산업의 부정부패는 로켓산

업 구조개편의 필요성을 부각시켰다. 2014년에

는 Rscosmos로부터 URSC(United Rocket and

Space Corporation, 40여개의 연구/생산/운용관

련 기관 구성됨)이 분리되는 급진적인 개혁이

이루어졌다.

Roscosmos와 URSC의 기능과 과제는 완전히

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차별화되었는데, Roscosmos는 우주분야 국가

프로그램의 실현을 위한 국가의 관심 기술에

대한 발주처로서, 연례 및 장기 우주프로그램

의 수립과 우주분야 발전 개념 개발업무가 주

어졌고 URSC는 로켓-우주기술관련 개발, 생산,

시험, 운용과 정비 업무가 맡겨졌다.

그러나 이러한 명확한 업무 구분에도 불구하

고 군출신인 Roscomos의 사장과 민간기업 출

신인 URSC 사장은 예산권 등에서 충돌을 일으

켰고, 결국 URSC사장의 승리로 끝났다.

Roscosmos 사장은 퇴임하고, URSC 사장이

Roscosmos 사장이 되어서 도리어 2017년 3월

에 URSC 조직을 와해시키고 Roscosmos에 합병

시켰다. 결국 2014년에 시작된 구조조정은 원

점으로 다시 회귀하여 Roscosmos는 러연방 우

주분야의 프로그램 개발과 우주관련 과학기술

기관 및 생산업체를 관리하게 되었다.

결국, 최종적인 구조개편 전후의 차이는

Roscosmos의 하부기관 관리수준이 더욱 강화

되고, 재정독립도가 향상되는 수준이었다. [3]

현재 Roscosmos는 국영기업이며, 우주분야에서

국가 정책의 구현과 우주 기술 대상(발사체, 위

성, 발사시설 등)에 대한 개발, 생산 및 납품의

발주처이다. Roscosmos는 우주분야의 국제협력

과 우주기술을 활용하여 국가 경제 및 사회에

기여하는 것을 목표로 하고 있다. [4]

2.4 경쟁력 제고 및 우주개발 계획

러시아 우주분야의 생산성은 미국에 대비하여 매우

낮은 수준으로 평가되고 있다. 따라서 Roscosmos에서

는 러시아 우주산업의 비효율적인 환경과 품질관리를

개선하여 발사 성공률을 높이려하고 있다.

Roscosmos는 2016년에 93.0%에 머물고 있는

평균발사성공률은 2020년까지 96%로, 2025년에

는 99%까지 향상시키는 것을 목표로 하고 있

으며, 국제 우주시장에서 4.8%를 차지하고 있

는 러시아의 몫을 2020년에는 5.5%, 2025년

8.3%, 2030년에는 9.5%까지 향상시키고자 노력

하고 있다. [1]

2017년에 발표한 Roscosmos의 우주발사체시스

템 개발 및 운영 계획에 따르면, 2018~2025년 동안 중

간급 차세대 발사체 소유즈-5를 개발하는 것으로 되어

있다. 소유즈-5의 시스템설계는 2017년 10월 끝나는데,

총 개발비로 약 300억 루블(약6천억원)이 투입될 예정

이다. 소유즈-5의 개발은 ‘페닉스’개발계획으로도 불

리우는데, ‘페닉스’개발계획은 Zenit로켓을 근간으로

한다.

소유즈-5는 바이코눌 발사장에서의 발사프로젝트

‘바이테렉’에서도 사용된다. 특히 ‘바이테렉’프로

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젝트에서는 소유즈-5 대신에 ‘순카르(Cynkar)’로 불

릴 예정이다.

순카르 로켓의 1단에는 RD-171MV, 2단에는 우크라

이나에서 제작하는 RD-120대신 소유즈-2.1B의 3단에

이용되는 RD-0124M 엔진이 장착될 예정이다. [5].\ 소

유즈-5는 저궤도에 17톤의 하중을 올릴 수 있는 중간

급 로켓인데, 앙가라로켓이 문제가 생겼을 때 대안으로

이용되고, 초대형로켓의 기본모듈로도 사용될 예정이

다.

3. 러시아 로켓엔진업체 개발동향

3.1 러시아 로켓엔진업체 현황

러시아의 로켓엔진 개발 및 생산업체는 주요

전문분야를 갖고 있다. 로켓엔진업체에 있어서

Energomash와 Proton-PM은 1단용 대형엔진,

KBKhA와 Voronezh Mechanical Plant는 2단용

엔진, 그리고 Isayev Chemical Engineering

Design Bureau (KBKhM)는 우주선에 사용되는

소형 엔진, EDB Fakel은 우주선용 차세대 엔진

을 개발해왔다. 그런데 21세기에 들어오면서

신형엔진 개발에 입찰 방식이 도입되면서 개발

업체들간에 경쟁이 심화되었다.

더불어 국제협력에 있어서도 적신호가 켜진

상태이다. Energomash의 경우 1996년 Altas 로

켓을 위한 엔진 제작업체로 선정되면서 2017년

10월 18에 100번째 납품용 RD-180 엔진에 대

한 지상시험을 성공적으로 수행하였다. 그리고

10월 15일에는 RD-180엔진을 장착한 Atlas 로

켓의 80회 연속 무사고 발사가 있었다. 그러나

우크라이나 사태와 관련하여 미국은 러시아산

엔진에 대한 수입금지를 추진하고 있고, 계약

상에 2018년까지 RD-180엔진을 납품하기로 되

어 있다. 이와 관련하여 Aerojet Rocketdyne사

는 2019년까지 러시아산 엔진을 대체할 AR1의

양산이 가능한 것으로 평가하고 있다. [6] 이러

한 여건은 러시아 우주개발계획 책임자에게 엔

진업체간의 중복기능을 없애고, 업체간 협력관

계를 증진하며, 작업효율을 높일 방안을 강구

하게 하였다. 이러한 이유로 로켓엔진통합업체

가 탄생하게 되었다.

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로켓엔진 통합구조(Companies of Integrated

Structure)에는 러시아의 우주발사체와 우주선

에 사용되는 로켓엔진의 91%를 담당하고 있으

며, 전체 인원이 22,300명에 이른다.

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Energomash사는 연소기의 안정적인 재시동

을 위한 레이저 점화장치를 개발하였다. 레이

저 점화장치는 크기가 작고 가벼우며, 신뢰적

이고, 재시동이 가능하며 작동을 위한 추가의

장치가 요구되지 않는다. 레이저점화장치는

RD-107/108엔진의

연소시험에

사용되었고,

RD-191의 시험에서 적정성이 입증되면 모든

엔진들에 적용할 계획이다. [5]

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단하고 제작비용이 낮아서 시장경쟁력을 가질

것으로 기대하고 있다. [9, 10]

3.3.3 Proton-Perm Motors

우랄산맥 근처에 위치한 Perm 시에 액체로

켓엔진

생산을

위해

1958년에

설립된

Proton-PM는 Proton로켓의 1단 엔진인 RD-253

계열의 엔진(Proton-P로켓의 경우 RD-275)을

생산하고 있으며, RD-191엔진의 주요부품도 제

작하고 있다. 현재는 RD-191엔진의 조립을 준

비 중에 있다.

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한 통합조직이 탄생하였다. 로켓엔진의 통합조

직은 Energomash사의 지휘아래 엔진업체간의

중복기능을 배제함과 동시에 협력관계를 증진

하여 러시아의 액체로켓엔진에 대한 개발 및

생산 효율을 높일 것으로 기대하고 있다.

참고문헌

[1] federalspace.ru (2030년까지 Roscosmos의

우주사업에 대한 전략적 발전 계획), 2017.

[2] Solntsev V.L., Radugin I.S., Zadeba V.A.,

Basic requirements for main engines of

advanced liquid-propelled super-heavy launch

vehicles, 2015

[3] msk.kprf.ru/2017/03/09/24519

[4] https://www.roscosmos.ru

[5] http://tass.ru/kosmos/4488992

[6] https://lenta.ru/2017/06/25/rd180

[7] http://engine.space

[8] http://tass.ru/kosmos/3749822

[9] http://tass.ru/kosmos/4323053

[10] 3dnews.ru/950554

[11] http://vestivrn.ru/programmy/vesti-intervyu

/byivshiy-direktor-voronezhskogo-mehanichesko

go-zavodabudut-esch-avarii-budut-k-sozhaleniy

u_2017-1-31_19-30

[12] http://vmzvrn.ru

[14] http://www.fakel-russia.com

[13] http://www.niimashspace.ru