"누리호 '우주 배달료' 얼마예요?"… 누리호 연이은 성공, 그다음은

[누리호 4차 성공, 그 이후] ④
우주청, '차세대 발사체' 재사용 전환 추진 中
스페이스X 발사 비용 따라잡으려면 '필수'
재정당국 검토 거쳐 연내 확정

27일 대전 한국항공우주연구원 위성종합관제실에서 연구진들이 누리호 주 탑재 위성인 차세대중형위성 3호 위성 관제 작업을 수행하고 있다. /사진=뉴스1(한국항공우주연구원 제공)

누리호는 '일회용 발사체'다. 비행 종료 후 우주에서 소멸하거나 지구 공해상에 낙하해 사라진다는 의미다. 다만 우리나라도 누리호 이후 '차세대 발사체'부터는 재활용이 가능한 '재사용 발사체'로 개발하려는 계획을 세우고 있다.

27일 한국형 발사체 누리호의 4차 발사가 성공적으로 마무리됐다. 누리호는 이날 오전 1시 13분 전남 고흥 나로우주센터에서 발사 후 오전 1시 15분 1단 분리, 이어 페어링(인공위성을 덮는 껍데기)까지 분리하는 데 성공했다. 발사 약 4분 30초 뒤인 오전 1시 17분경에는 2단이 분리됐다.

떨어져 나온 각 단은 공해상의 예상 낙하지점으로 추락했다. 발사장인 나로우주센터로부터 각각 약 430㎞, 1585㎞, 2804㎞ 떨어진 지점이다.

위성을 싣고 목표 궤도에 다다른 마지막 3단은 위성 사출 후 우주 공간에 남는다. 우주를 장시간 떠돌다가 지구 대기권과 만나 소멸하는, 일반적인 일회용 발사체 3단의 운명을 따를 것으로 예상된다.

우주항공청(이하 우주청)은 누리호의 뒤를 잇는 '차세대 발사체'부터는 재활용이 가능한 재사용 발사체로 전환해 개발할 계획이다.

재사용 발사체는 말 그대로 일부 단 혹은 전체 단을 지구로 회수해 다음 발사에 재활용하는 방식을 말한다. '스페이스X'의 발사체 '팰컨9'가 대표적이다. 스페이스X는 팰컨9의 1단을 지구로 회수하는 데 여러 차례 성공했다.

이 경우 발사체 제작 비용을 획기적으로 절감할 수 있다. 제작 비용을 줄이면 수송비용도 낮출 수 있다. 자연스럽게 우주 물체 운송 업체로서의 가격 경쟁력은 높아지기 때문에 주목받는 기술이다.

[보카치카=AP/뉴시스] 16일(현지 시간) 미 텍사스주 보카치카의 스타베이스에서 스페이스X의 메가 로켓 스타십이 발사된 후 1단 로켓 부스터 '슈퍼 헤비'가 발사대로 돌아오고 있다. 이날 7차 시험 발사에서 '슈퍼 헤비'는 귀환했으나 2단 로켓·우주선 '스타십'은 통신이 끊기면서 실종돼 시험 발사에 실패했다. 2025.01.17. /사진=민경찬

대형위성과 정지궤도 위성, 달 착륙선을 자력으로 쏘아 올릴 수 있도록 누리호보다 성능을 대폭 확장한 '대형 발사체'인 차세대 발사체를 처음부터 재사용 발사체로 개발하려는 게 우주청의 계획이지만, 이를 위해 넘어야 할 산이 많다. 우주청 개청 전 이미 예비타당성조사를 통과한 기존 계획을 바꿔야 하기 때문이다.

기존 계획은 먼저 일회용 발사체를 개발한 후 추후 재사용 발사체로 전환하는 게 골자다. 우주청이 낸 수정안은 일회용 발사체 개발 단계를 건너뛰고 처음부터 재사용 발사체를 만들자는 것이다. 이 경우 10년 내 킬로그램(kg)당 약 350만원 수준의 발사체 발사 비용을 달성할 수 있다는 계산이다. 현재 누리호의 발사 비용은 kg당 약 3500만원, 스페이스X의 발사 비용은 kg당 290만~580만원 수준이다.

수정안은 현재 기획재정부에서 사업계획 적정성 재검토를 받고 있다. 우주청은 이에 앞서 과학기술정보통신부에 특정평가를 요청했지만, 평가 대상이 아니라는 판정을 받아 불발됐다. 사업계획 적정성 재검토 결과는 빠르면 이달 말이나 다음 달 초 나온다. 만약 수정안이 통과할 경우 차세대 발사체 첫 시험 호기 발사 시점은 2030년에서 2031년 말로 미뤄질 전망이다. 우주청은 "2·3호 발사부터는 지연 없이 계획대로 진행할 것"이라고 밝혔다.

박건희 기자 wissen@mt.co.kr