한화에어로, 한국판 스페이스X 된다…"우주 수직계열화"

한화에어로스페이스 창원공장 누리호 엔진 생산 현장

한화에어로스페이스 (229,500원 ▲3,500 +1.55%)가 누리호 기술을 이전받아 '뉴스페이스 시대'를 이끈다. 국내에도 미국 스페이스X처럼 발사체 설계·조립· 발사·관제까지 모든 서비스를 전담하고 수출할 수 있는 우주기업이 탄생하게 됐다.


과학기술정보통신부는 7일 우주개발진흥실무위원회를 열고 한국형발사체 누리호 기술 이전을 위한 체계종합기업 우선협상 대상기관을 한화에어로스페이스로 선정했다.

한국형발사체 고도화 사업은 미국 항공우주국(NASA)이 스페이스X에 기술 이전한 것처럼 민간 주도형 '한국형 스페이스X'를 만드는 사업이다. 앞으로 한화에어로스페이스는 한국항공우주연구원(항우연)으로부터 누리호 개발 기술을 이전 받아 국내 우주발사체 산업생태계를 육성시키고 강화한다. 누리호 후속개발과 4회 반복발사(4기 발사, 3기 양산)로 발사 신뢰성을 높인다. 정부는 올해 1727억원 규모로 고도화사업을 시작하고 2027년까지 6873억원을 투입할 방침이다.

특히 체계종합기업은 현재 예비타당성 심사 중인 차세대 한국형 발사체 개발 제작도 주도할 것으로 보인다. 정부는 발사체의 경제성을 높이기 위해 75톤급 누리호 액체엔진을 100톤급으로 키우고, 회수 및 재사용이 가능한 추력 조절 및 다회용 엔진을 개발하는 계획을 검토 중이다. 체계종합기업은 항우연과 함께 2027년 이후 차세대 발사체 개발과 양산에도 참여하게 될 가능성이 높다.

한화에어로스페이스는 전 세계에서 7번째로 '누리호의 심장'으로 불리는 75톤급 액체엔진을 만들었다. 국내 독자 기술로 제작된 최초의 우주발사체 엔진으로 영하 180도 극저온과 3300도 초고온을 모두 견딜 수 있다. 한화에어로스페이스는 2005년 나로호 핵심부품과 누리호 터보펌프 개발에 참여한 것을 시작으로 2012년부터 누리호 액체엔진 개발에 착수했다.


한화에어로스페이스는 차세대 발사체의 핵심인 대형 다단연소사이클 엔진 개발에 참여하기 위해 올해 발사체 엔진 태스크포스(TF) 팀도 구축했다. 다단연소 사이클 엔진은 기존 누리호에 쓰인 '가스발생기 사이클' 엔진과 비교해 연소 효율과 성능이 높다. 다단연소 사이클은 연료·산화제를 공급·연소시키고 버려져 왔던 가스를 연소기로 보내 다시 한 번 태우고 추가적인 힘을 얻는다. 한화에어로스페이스는 대형 다단엔진 성능을 결정하는 핵심 구성품인 고압 터보펌프·정밀제어밸브 개발부터 순차적으로 준비 중이다.

한화에어로스페이스는 지난해 김동관 ㈜한화 부회장이 이끄는 항공우주사업 전담조직인 '스페이스 허브'를 출범했다. 한화에어로스페이스가 발사체와 엔진을, 한화시스템은 위성체 제조 및 지상체 제작 및 운용, 한화는 고체연료와 부스터, 발사대는 한화디펜스가 개발을 맡는다.

한화에어로스페이스는 지난해 국내 우주 위성 전문기업 쎄트렉아이를 인수하는 등 우주산업 밸류체인을 확장하고 있다. 한화시스템은 영국 위성통신 서비스 기업 원웹과 미국 위성 안테나 기업 카이메타의 지분과 의결권도 확보했다. 2020년 인수한 위성 안테나 기업 한화페이저와 함께 위성통신 시너지를 내며 우주·위성 사업 역량을 강화한다는 방침이다.

한화에어로스페이스가 사업자로 선정됐지만 당장 발사체 부문에서 수익을 기대하긴 어렵다. 현재 국내 발사체 비용으로는 해외 발사업체와의 가격 경쟁에서 이길 수 없다. 미국 스페이스X의 경우 재사용 발사체를 통해 발사 서비스 비용을 획기적으로 절감해 세계 발사 서비스 시장을 독점하고 있다.

스페이스X를 따라잡기 위해선 재사용 발사체 기술 확보가 필수적이지만 아직 기술 격차가 큰 상황이다. 업계에선 한국이 재활용 로켓 기술력을 갖추기 위해선 15년 이상의 시간이 필요하다고 본다. 스페이스X는 클러스터링 된 다섯 개의 액체엔진 중 제일 가운데에 있는 엔진 하나만 남겨서 다시 재착륙하는 데 사용하고 있다. 누리호 다음 고도화 사업에서 100톤 액체엔진 5개를 클러스터링하겠단 것도 결국 엔진 재사용으로 가기 위한 기반을 마련하기 위한 취지다.

민간에 기술을 이전해도 국가 우주산업 역량 강화를 위해 정부의 역할은 여전히 중요하다. 우주산업의 컨트롤타워인 우주항공청을 설립하고 우주 사업 수요를 창출해야 한다. 국내엔 우주부문을 총괄하는 전담조직이 없고 각 부처별로 우주부문의 수요를 분담하고 있지만, 그마저도 부처 내 잦은 담당자 변경에 따른 정책의 연속성과 일관성이 부족한 상황이다.

한화에어로스페이스 관계자는 "누리호를 포함해 다수의 우주사업에 적극적으로 참여했던 한화의 노력이 결실을 맺은 것 같아 기쁘다"며 "우선 협상 대상자로서 남은 절차에 충실히 임해 항우연으로부터 관련 기술을 성공적으로 이전 받을 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다.