스페이스X보다 더 싸다…존재감 커진 日 차세대로켓 H3

세계 3위 위성 운용사 프랑스 '유텔샛'과 위성 발사 계약

지난 2월 일본 남서부 가고시마현 다네가시마 우주 센터에서 H3 로켓이 이륙하고 있다. EPA/JIJI 프레스 재팬 및 연합뉴스 제공

일본의 준상업용 대형 로켓이 영국에 이어 프랑스 위성을 쏘아올리는 해외 수주에 성공했다. 미국, 중국에 대항하는 일본의 상업용 로켓 산업이 발빠르게 성장하고 있는 증거다. 

로이터통신은 18일(현지시간) 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)와 미쓰비시중공업이 약 2조원을 들여 공동 개발한 차세대 주력 로켓 ‘H3′로 세계 3위의 위성 운영사인 프랑스 '유텔샛'의 위성을 수차례 쏘아올리는 계약을 체결하는 데 성공했다고 보도했다. 

H3는 길이 63m, 중량 574t 규모인 2단식 액체 연료 로켓이다. 기존 일본 주력 로켓인 H2A보다 추진력이 40% 강한 신형 LE-9 엔진을 탑재했다. 일본은 독자 기술로 1994~1999년 H2로켓을, 2001부터 현재까지 H2A를 개발, 활용 중이다. 하지만 두 로켓 모두 발사 비용이 상대적으로 해외 다른 로켓에 비해 비싸 상업용으로 경쟁력이 낮다는 한계가 있었다. 

일본은 H2A의 절반 수준인 약 466억원에 발사 비용을 맞추는 것을 목표로 H3를 2015년부터 개발했다. 스페이스X의 팰컨9 1회 발사 비용으로 알려진 약 550억원보다 낮다. H2A에 비해 부품수를 최대한 줄이고 제작 과정을 단순화시켰다. 부품을 제작할 때 3차원(3D) 프린터를 쓰기도 했다. 

H3의 주요 특징은 연료와 산화제를 합친 '추진제'로 액체수소와 액체산소를 쓴다는 점이다. 한국형발사체 누리호를 비롯한 전 세계 로켓이 보편적으로 사용하는 케로신(등유) 기반 추진제와는 다르다. 나로호 개발을 주도한 조광래 동국대 석좌교수(전 한국항공우주연구원장)는 "액체 수소를 사용하려면 주변 온도를 영하 250℃ 이하로 유지하는 수준 높은 기술이 필요한데 일본이 그 기술을 갖고 있는 것"이라고 말했다. 

수소는 친환경적일 뿐만 아니라 연소효율이 좋다. 추진제 1㎏이 1초 동안 연소될 때의 추력(kg×초)을 의미하는 '비추력'이 누리호의 경우 300~310초지만 H3는 450초까지 간다. 비추력은 일종의 연비와 비슷한 개념으로 값이 클수록 연소효율이 좋다는 사실을 의미한다. 

H3는 H2A보다 추진력이 약 40% 강하다. 일본은 지난해 3월 H3를 처음 쏘아올렸지만 2단 엔진 점화 장치 이상으로 임무 달성에 실패했다. 올해 2월 쏘아 올린 2호기는 성공했다. 지난 7월에는 2호기에 실은 모의 위성과 달리 실제 인공위성을 실어 발사하는 데까지 성공했다. 인공위성을 궤도에 성공적으로 올려놓은 것은 처음이다.

일본은 올해로 예정된 H2A 퇴역 이후 향후 20년간 인공위성 발사, 우주 개발 등에 H3 로켓을 적극 활용할 예정이다. H3는 달과 화성 탐사에도 활용될 예정이다. H3를 이용해 화성의 위성에서 채취한 샘플을 지구로 가져오고 달의 남극에 착륙해 얼음의 양을 조사하는 탐사선을 발사할 계획이다. 또 저렴한 발사 비용을 내세워 해외 상업위성 발사 수주에 적극 나선다. 이번 유텔샛과의 계약은 영국의 위성 운용사 '인마샛'과 계약 이후 체결한 두 번째 해외 수주다. 

조 교수는 "일본은 1987년 미국이 주도한 미사일통제기술체제(MTCR)가 출범하기 전에 미국으로부터 주요 우주발사체 기술을 이전 받아 한국보다 앞서 나갔던 상황"이라면서 "한국이 후발주자이지만 자력으로 개발한 발사체 기술이 있는 만큼 이를 기반으로 적극적으로 기술 개발에 나서야 전 세계 시장에서 경쟁력을 가질 수 있을 것"이라고 말했다.   

[이채린 기자 rini113@donga.com]