기초과학 바탕에 우주산업 키우는 호주[부상하는 호주](1)

딥테크 요람 ‘시카다’, 우주 분야 스타트업 중점 육성

호주 시드니에 있는 딥테크 육성기관인 ‘시카다 이노베이션즈’의 내부에 과거 증기기관차를 만들던 공장의 흔적이 남아 있다. 주영재 기자

증기기관차를 만들던 공장이 ‘딥테크(Deep Tech)’ 요람으로 변신했다. 호주 뉴사우스웨일스주의 주도인 시드니 콘월리스 거리에 있는 ‘시카다 이노베이션즈(Cicada Innovations)’의 이야기다. 건물 입구 쪽에 증기기관차가 서 있고, 안에는 기차 엔진을 들어 올릴 수 있는 크레인이 로비를 가로질러 설치돼 있다. 120년 넘는 역사를 자랑하는 기차 제작소의 흔적이다. 시카다 이노베이션즈는 2000년 뉴사우스웨일스주 산업부의 후원을 받아 이곳을 리모델링한 뒤 딥테크 창업보육공간으로 활용하고 있다. 딥테크는 사회에 큰 영향을 끼칠 수 있지만 아직 발견되지 않은, 수면 밑에 있어 보이지 않는 기술을 뜻한다.

지난 4월 16일(현지시간) 이곳에서 만난 알렉스 샤필스키 국가우주산업허브(NSIH) 책임자는 “산업혁명의 상징인 기차를 만들던 공장이 새로운 산업혁명, 새로운 기술혁명을 잉태하는 곳으로 바뀐 흥미로운 사례”라면서 “시카다는 혁신적 아이디어로 전 세계가 당면한 중요한 문제들을 해결하고, 이를 상업화하려는 딥테크 스타트업을 육성하는 호주의 대표적 기관”이라고 소개했다. 이곳에서 주력하는 분야는 기후·에너지, 건강, 식품·농업, 우주, 첨단산업이다. 인간의 수명 연장과 질병 치료, 환경보호와 지속가능한 지구, 식량안보 확보, 우주 탐사와 지능형 기계를 활용한 생산성 확대가 목표다.

시카다는 영어로 ‘매미’를 뜻하는데, 매미가 허물을 벗듯 아이디어 수준의 기술을 실제 사회 문제를 해결하는 데 적용할 수 있을 정도로 구체화하고, 사업화하는 과정을 지원한다. 25년간 350개 이상의 딥테크 벤처기업이 여기서 탄생했고, 1000개 이상의 특허와 20억호주달러(약 1조8020억원) 이상의 자본금을 확보했다. 특히 2022년부터 운영하는 NSIH는 우주 분야 스타트업을 중점 육성하고 있다. 위성 추진체, 위성 블랙박스, 탐사 로봇, 우주 통신, 위성항법, 우주방사선 측정기 등 저마다 강점인 기술을 앞세워 시장을 공략할 채비를 하고 있다. 샤필스키는 한국 역시 위성항법 시스템 구축에 관심이 많다는 것을 알고 있다면서 시카다에 입주한 위성 관련 기업들과 한국의 협업을 기대하고 있다고 말했다.

■기차 제작소가 우주산업 창업 허브로

전 세계 우주산업 시장 규모는 1973년 150억달러에서 2024년 5000억달러 이상으로 성장했다. 2040년에는 1조달러를 넘을 것으로 예상된다. 우주산업의 가파른 성장세에 호주 정부는 2018년 호주우주청(ASA)을 세워 우주 경제 육성에 국가적인 노력을 기울이고 있다. 2030년 호주의 우주산업 규모를 현재의 40억호주달러(3조6037억원)에서 120억호주달러로 3배 이상 늘리고, 1만2000개의 숙련 일자리를 만드는 것이 목표이다. 뉴사우스웨일스주는 호주 안에서도 우주 관련 기업체, 인력이 집중된 곳이다.

샤필스키는 “우주산업은 산업 자체가 초기 단계라 상업화에 도달할 수 있을 때까지 단계별로 성장을 지원한다. ASA를 비롯한 관련 기관의 보조금을 받아 프로그램을 키우고, 자본 투자를 받도록 돕고 있다”고 말했다. 선정된 창업가들은 이틀에 걸친 워크숍 동안 사업계획을 마련하고, 그다음 단계로 록히드 마틴의 임원 등 관련 전문가들을 만나 자본금을 모으는 방법 등 다양한 조언을 듣는다. 샤필스키는 “기업들이 시장을 잘 이해하고, 시장의 요구에 맞는 상품을 개발하도록 돕는 데 집중하고 있다. 기업이 가진 영향력을 전파하는 데 관심을 두지, 지분을 투자해 성공하면 투자금을 회수하는 방식은 아니다”라고 했다.

서호주대학 국제우주센터의 리처드 도슨 박사가 4월 22일 SKA 프로젝트를 설명하고 있다. 주영재 기자

시카다는 커뮤니티 형성을 중요시한다. 그래서 ‘테크23’처럼 딥테크 기업과 전문가를 비롯해 관심 있는 모든 이들이 교류할 수 있는 행사를 자주 연다. 모여서 의견을 나누는 과정에서 새로운 아이디어가 나오고, 그 아이디어를 시장에서 실현하는 과정에서 커뮤니티가 중요한 역할을 하기 때문이다. 시카다를 거친 벤처기업 중 최근 주목받는 곳이 ‘스페이스 머신 컴퍼니’다. 위성 검사·수리, 우주 쓰레기 문제를 해결하려는 우주 서비스 기업이다. 고속도로에서 차에 기름이 떨어지거나 고장이 나면 급유, 정비 차량을 불러 다시 떠날 수 있듯이, 우주에서도 재사용이 가능한 궤도 서비스 위성 개념을 만들고 있다. 이 회사는 지난 3월 5일 미국 서부에서 팰컨9에 실려 발사된 옵티머스 위성에 관련 실증 장비를 탑재했다. 옵티머스는 호주에서 설계하고 만든 가장 큰 상업용 위성이다.

시카다에서 차로 30분 거리에 있는 테크놀로지 시드니대학(UTS) 테크 랩에 있는 본사 건물에서 만난 라자 쿨시레스타 스페이스 머신 컴퍼니 최고경영자는 “옵티머스는 상업용 위성이 다른 위성을 수리, 재급유, 업그레이드 및 재배치할 수 있는 사업의 가능성을 살핀다는 점에서 중요한 이정표”라고 말했다. 2018년에서 2023년 사이 발사된 500㎏ 이하의 지구 저궤도 위성 중 12%는 발사 당일 우주 쓰레기가 됐다. 가벼운 결함으로 위성 전체가 쓸모없게 된 것이다. 위성을 수리하고, 연료를 공급하면 쓰레기가 될 뻔한 위성을 되살리고, 위성의 수명을 연장할 수 있다. 쿨시레스타는 “한 위성통신 회사가 위성 발사에 실패해서 4억달러를 손해 봤다. 단지 안테나가 펴지지 않아서였다. 많은 위성통신 기업이 망했고, 수십억달러의 손해를 봤다. 만약 누군가 고치고 해결했다면 그 정도 비용을 줄일 수 있다”고 말했다.

위성 서비스는 우주산업을 지속가능하게 하고, 더 많은 사람에게 접근권을 보장한다. 현재의 위성은 스스로 살아남도록 이중화 작업을 하면서 비용이 많이 든다. 궤도에서 위성을 검사·수리하면 이중화에 따른 비용을 줄일 수 있다. 지난해 10월 미국 연방통신위원회는 우주 쓰레기를 방치한 업체에 처음 벌금(15만달러)을 부과했는데, 앞으로 이런 사례가 늘어날 것으로 예상된다. 옵티머스 같은 위성이 수명을 다한 위성을 궤도 밖으로 밀어내 처리하면 벌금을 피할 수 있다.

■노벨상 수상자 15명 배출한 과학강국

위성의 고장 원인을 확인할 수 있는 블랙박스를 개발한 스타트업도 시카다에서 볼 수 있었다. 호주의 주요 발명품인 블랙박스 비행기록장치의 우주 버전이라고 할 수 있다. 호주는 주로 자원 부국으로 알려졌지만 사실 노벨상 수상자를 15명이나 배출한 과학강국이다. 상위 10% 과학논문 인용 횟수 기준으로 세계 4위(연구성과 평가 솔루션 사이밸(Scival) 기준)다. 세계 인구에서 차지하는 비율은 0.33%에 불과하지만 세계 연구 생산량의 약 3.71%를 담당했다. 이런 탄탄한 연구 기반 위에서 와이파이(WiFi)와 전자 심박 조율기, 인공와우, 초음파 스캐너 등 혁신적인 발명품을 탄생시켰다.

호주는 기초과학은 튼튼하지만 과학연구의 상업화 수준은 14위(WIPO 기준)로 한국(3위)에 크게 뒤진다. 지난 4월 13~24일 동안 진행된 한국-호주 언론인 교류 프로그램에서 호주 정부는 이런 약점을 극복하기 위한 전략을 보여주는 데 상당한 공을 들였다. 호주는 기초과학 성과가 상업화로 이어지는 과정에 집중적으로 투자하고 모범 사례를 확산한다는 전략을 갖고 있다. 그 하나의 예가 ‘트레일블레이저 대학 프로그램(Trailblazer Universities Program)’이다. 정부·산업체·대학이 협업해 13억호주달러를 들여 호주 주요 대학을 대상으로 우주, 국방, 첨단제조, 식량, 청정에너지 등 전략 분야의 기초연구와 상업화를 지원한다. 기초연구와 상업화 사이의 ‘죽음의 계곡’을 넘기 위한 지원책인 ‘경제적 가속 프로그램(Economic Accelerator Program)’도 도입했다.

위성 수리 서비스를 제공하기 위한 실증 위성인 옵티머스가 지구 궤도에서 비행하고 있는 모습의 상상도 / 스페이스 머신 컴퍼니 제공

연방과학산업연구기구(CSIRO)는 기초연구의 상업화를 지원한다. CSIRO는 호주 최대의 종합연구기관으로, 한국의 과학기술연구원(KIST)과 유사한 역할을 한다. 중소기업과 긴밀히 협업해 산업 활용이나 공공이익으로 이어질 국가적 연구 성과를 이전하고, 상업화를 지원한다. 연간 13억호주달러(약 1조1000억원) 예산으로 102억호주달러의 경제적 효과를 창출하고 있다. 불에 잘 안 타는 경량 소재, 배터리 관리 시스템, 티타늄 3D프린팅으로 만든 갈비뼈와 마우스피스 등을 시장화했다.

호주 정부는 연구자들의 연구에 간섭하지 않고, 자율성을 보장해준다. 지난 4월 18일 빅토리아주 멜버른의 클레이턴에서 만난 CSIRO 제작부서의 폴 세비지 부국장은 인내자본과 블록펀딩을 강조했다. 과학기술은 수많은 실패를 거듭한 후에야 성공의 결실을 볼 수 있는데, 한국은 기다려주는 문화가 부족하다는 기자단의 이야기를 들은 뒤였다. 폴은 “과학기술은 짧은 시기에 수익화로 이어지기 어렵고, 이는 스타트업도 마찬가지다. 그래서 투자하고 5~10년을 기다려주는 인내자본이 필요하다. 호주 정부도 우리에게 4년 예산을 통째로 주는데 예산을 주면 개별 프로젝트에 개입하거나 통제하지 않는다. 그렇다고 우리가 정부를 무시하는 건 아니고 CSIRO 대표가 과학 장관에게 현재 진행하는 연구를 설명하고, 평가를 받고, 긴밀히 협의한다”고 말했다.

■R&D 구조조정에 한국 SKA 참여 늦어져

대학 연구실에서의 창업도 인상적이다. UTS의 얼티모 캠퍼스에 있는 ‘익스플로 바이오로직스’는 세계 최초로 우주 재생 의료 기술을 개발한 회사다. 우주생물학자인 조슈아 초우 교수가 5년 전 창업한 회사로 우주와 같은 미세중력 환경을 만들어 줄기세포에서 추출한 엑소좀을 빠르게 대량으로 만들 수 있는 기술을 확보했다. 엑소좀은 세포 재생 효과가 있는데, 알약이나 주사 형태로 치료제를 만들거나 화장품에 넣을 수 있다. 초우 박사는 “엑소좀을 주사로 놓는 게 일본에선 가능해 정맥주사의 효과를 시험하고 있다. 젊게 보이는 것 외에도 파킨슨병과 같은 질병 치료에도 사용할 수 있는데 향후 수년 뒤 엑소좀을 이용한 치료가 가능할 것으로 보인다”고 말했다. 현재 관련 제품 개발을 위해 한국과학기술원과도 협업하고 있다고 밝혔다.

기초과학 성과의 상업화를 위해 이 분야에 강점이 있는 한국과의 협업을 기대하고 있지만, 아쉽게도 기초연구에서의 협업은 일부 주춤하는 상황도 있다. 국제 천문학계의 거대 프로젝트인 SKA(Square Kilometer Array) 프로젝트다. 영국과 남아공, 호주, 이탈리아 등 10여 개국의 과학자와 엔지니어들이 참여해서 수행하는 프로젝트로 13만 개의 소형 안테나가 받는 신호를 하나로 결합해 거대한 망원경과 같은 효과를 낸다. 안테나 면적을 다 합하면 1㎢(square kilometer)에 이르는데, 빅뱅 이후 물질과 암흑물질의 분포, 별과 은하의 생성과 진화, 중력파 검출, 우주자기장의 기원과 외계 생명체 탐색 등의 연구를 수행할 수 있다. 거대 프로젝트인 만큼 중대한 연구 성과를 기대할 수 있다.

SKA 프로젝트를 위한 망원경이 남아프리카와 호주에 건설되면, 별과 은하, 우주 전체에서 미세한 신호들이 쏟아진다. 2020년 한 해 동안 만들어진 데이터가 하루 만에 생성된다. 이런 거대한 양의 데이터를 저장하고 처리할 데이터센터도 지어야 한다. 여기에 막대한 건설, 운영비용이 든다. 약 10년 전 계획을 세울 당시 10억유로(약 1조5000억원)로 예상됐는데, 지금은 인플레이션을 고려하면 그 이상 들 것으로 보인다.

한국은 2021년부터 SKA 프로젝트의 국제기구인 ‘SKAO’에 참관국으로 이사회에 참여하고 있다. 지난해 10월쯤 회원국 가입을 선언할 예정이었으나 연구개발 예산이 삭감되는 과정에서 미뤄졌다. 퍼스에 있는 서호주대학 국제우주센터의 리처드 도슨 박사는 “SKA 참여를 위한 분담금 규모를 두고 협상이 어렵게 진행되면서 발표가 미뤄지고 있다고 들었다”면서 “호주 정부도 돈을 투자했는데, 그 돈이 결국 우리 같은 연구자를 고용하는 데 돌아간다. 투자한 만큼 받는 게 있다는 점이 중요하다”고 말했다.

한화디펜스오스트레일리아의 잭슨 도거티 부사장(오른쪽 두번째)을 비롯해 관계자들이 호주 빅토리아 주 질롱에 있는 성능 시험장 앞에서 기념촬영을 하고 있다. 주영재 기자

■국방 투자 강화, 한국에 새로운 기회

한국과 호주 양국은 최근 수년 사이 국방·우주 분야 협력을 강화하고 있다. 양국은 2021년 포괄적인 전략적 파트너십을 맺고, 국방·백신·우주 및 청정 기술 분야의 공동 연구개발을 지원하기로 했다. 양국 과학기술공동위원회(JCST)는 2~3년마다 모여 협력의 우선 분야를 논의하고 합의한다. 우주기술은 국방기술과도 관련이 깊다. 인도·태평양지역에서 지정학적 불확실성이 커지고, 글로벌 공급망을 둘러싼 취약성이 높아지면서 국방력 강화와 사이버 안보의 중요성이 더 크게 인식되고 있다.

에너지 자원 수출을 위한 주요 통로인 해상에서의 안보 확보도 중요한 과제가 됐다. 관련해 호주는 지난해 3월 미국·영국과 체결한 오커스(AUKUS) 동맹에 따라 최대 13척의 핵추진잠수함을 구축하기로 했다. 미국산 핵추진잠수함을 최대 5척 인도받고 8척의 잠수함을 직접 건조한다는 계획이다. 지난 4월 22일 서호주 주정부 청사에서 만난 사이먼 스펜서 전략·국제개입 담당 부국장은 “여야가 합심해 핵잠수함 도입이 이뤄졌고, 호주는 2030년 첫 번째 핵잠수함을 갖게 된다. 핵잠수함은 퍼스에서 남쪽으로 30㎞ 떨어진 스털링 해군기지를 기지로 삼게 된다”고 말했다.

해군력 강화는 최근 이뤄진 국방 지출 증액의 주요 동기가 됐다. 호주 국방부는 지난 4월 18일 ‘2024 국가 국방 전략’을 발표하며 향후 10년간 국방비 지출을 기존 계획보다 500억호주달러(약 44조3000억원) 정도 늘리겠다고 발표했다. 이 계획을 발표한 리처드 말스 국방부 장관은 “호주는 무역을 교란하거나 중요한 항공 및 해상 항로에 대한 접근을 막는 적에게 취약하다”면서 중국의 군사력 증강에 맞서 국방 예산을 확대한다는 뜻을 밝혔다. 최근 호주 해군은 호위함 11대를 도입하기로 했는데 한국도 수주전에 참여했다. 셰인 터핀 국방과학센터 수석 연구관은 “11대 중 8대는 서호주에서 만들어지는데 단일 프로젝트로는 서호주 역사상 최대 규모”라면서 “4개의 설계안이 검토되는 중인데 하나가 한국이 제안한 것”이라고 말했다.

호주의 국방력 강화 계획은 한국 국방 산업이 해외로 진출할 호기를 제공하고 있다. 한화에어로스페이스 자회사인 한화디펜스오스트레일리아와 호주 육군 사이에 자주포(K9헌츠맨)와 보병전투장갑차(레드백) 납품 계약이 체결된 것은 이런 국방력 강화 차원에서 이뤄진 성과다. 지난 4월 19일 빅토리아주 질롱에 있는 애벌론 공항 인근에서는 호주형 자주포 및 레드백 장갑차를 생산하기 위한 공장 건설이 한창이었다. 조만간 완공을 앞둔 3만㎡ 규모의 공장에서 올해부터 K9시리즈를 생산하게 된다. 공장 바깥에는 자주포와 장갑차의 등판 능력을 시험할 설비가 이미 완성돼 있었다. 잭슨 도거티 한화디펜스오스트레일리아 사업 개발 담당 부사장은 “공장 건설이 생각보다 훨씬 빠르게 진행되면서 호주 정부가 정한 기한에 완성된 품질의 제품을 납품할 수 있을 것이라 확신한다”면서 “한화의 투자로 지역 주민들도 경제 활성화와 일자리 창출에 대한 기대가 크다”고 말했다.

호주 주정부들은 한국 방산업체들과의 협력을 확대하길 원하고 있다. 빅토리아 주정부는 한화의 레드백에 납품하는 호주 공급사를 위해 1000만호주달러의 금융지원을 할 계획이다. 지난 4월 19일 멜버른에 있는 빅토리아주 투자센터에서 만난 호주 국방과학연구소의 캘럼 라이트 부국장은 “한국은 대규모 생산능력이 있고, 생산 비용도 매우 싸다. 우주통신·전자장비에서도 강점을 갖고 있다. 이런 부분은 호주가 닮고 싶은 능력이다. 한화디펜스오스트레일리아도 매력적인 회사지만 다른 자회사도 매력적이고, 이들을 유치하면 우리 주에 혁신적 기술과 정신을 가져올 수 있다”고 기대했다.

※이 기사는 한국언론진흥재단과 호주 워클리재단이 공동 주최한 ‘2024년 한-호주 언론교류 프로그램’의 지원을 받아 보도됐습니다.

주영재 기자 jyj@kyunghyang.com