'불붙은 스타워즈' 우주 5대 강국 이끌 K스페이스 스타트업 어디?

이노스페이스의 '한빛-TLV' /사진제공=이노스페이스

"2045년 달을 넘어 화성에 착륙하겠다."

최근 정부가 5대 우주강국으로 도약하기 위한 로드맵을 제시했다. △달·화성 탐사 △우주기술 강국 도약 △우주산업 육성 △우주인재 양성 △우주안보 실현 △국제공조의 주도 등 6대 정책방향과 지원방안 등이다. 내년 말 범부처 우주 컨트롤타워인 '우주항공청'도 신설할 계획이다.

우주 스타트업 투자 활성화를 '우주 모태펀드'도 신설된다. 과학기술정보통신부(이하 과기부)와 한국벤처투자(이하 KVIC)는 내년 우주 모태펀드를 결성한다. 투입예산도 기존 연간 50억원에서 100억원으로 늘리는 방안을 추진 중이다. 2027년까지 총 1000억원(민간자금 포함)의 자금이 우주 스타트업에 투입될 것으로 보인다. 주목할만 우주 스타트업을 살펴봤다.
브라질에서 쏘아올리는 K-로켓…한국판 '스페이스X' 등장

/그래픽=김지영 디자인기자

우주산업은 크게 3개 분야로 나눌 수 있다. △발사체 △지상장비 △위성 등이다. 최근 민간기업들이 가장 활발하게 활동하는 분야는 발사체다. 전체 기업(94개) 중 75개가 민간기업이다. 전체 기업(96개) 중 58개만이 민간기업인 위성 분야와 크게 차이난다. 발사체 분야 종사자도 크게 늘어나고 있다. 2019년 발사체 인력은 698명으로 1년 전과 비교해 132명이 늘었다.

발사체 시장에서도 특히 주목을 받는 곳은 소형 위성을 쏘아올리는 소형발사체 시장이다. 위성의 역할이 과거 군사 목적에서 상업 목적으로 전환되면서 소형위성에 대한 수요가 늘어나고 있기 때문이다. 실제 2020년 상업용 위성 발사 건수는 2019년 대비 2.5배 증가했다.

국내에서 소형발사체로 두각을 나타내고 있는 곳은 이노스페이스와 페리지에어로스페이스(이하 페리지)다. 2017년 9월 설립된 이노스페이스는 하이브리드 발사체를 개발 중이다. 하이브리드 발사체란 고체연료와 액체연료를 함께 이용하는 발사체다. 구조가 단순해 개발 기간과 제작 기간이 짧고, 액체연료만 사용하는 발사체와 비교해 폭발 위험성이 낮다.

이노스페이스는 오는 20일 브라질에서 '한빛-TLV' 시험 발사를 진행한다. 한빛-TLV를 통해 추력 15톤급 하이브리드 로켓엔진의 비행 성능을 검증한다. 시험 발사에 성공한 15톤급 하이브리드 로켓엔진은 2단형 소형위성 발사체 '한빛-나노'에 적용될 계획이다.

이노스페이스는 2023년 한빛-나노 시험 발사까지 성공하고, 2024년부터 50㎏ 탑재체를 싣고 본격적인 상업 운행에 나선다는 방침이다. 2024년 기업공개(IPO)도 준비 중이다.

페리지의 BW-1 엔진 연소 시험 모습 /사진제공=페리지에어로스페이스

페리지의 차별점은 액체연료와 재사용이다. 페리지는 고체연료 혹은 하이브리드 방식을 선택한 여타 발사체 스타트업과 달리 액체연료를 사용한다. 액체연료는 개발 난이도는 높지만 고체연료나 하이브리드 방식보다 연비가 뛰어나다. 재사용 연구도 활발하게 진행 중이다. 재사용을 위한 로켓 호버링과 수직 이착륙에 필요한 비행 제어시스템도 어느 정도 갖추고 있다.

페리지 관계자는 "액체연료는 다 탈 때까지 끌 수 없는 고체연료와 달리 연소 조정이 가능해 재사용이 용이하다"며 "개발이 완료됐을 때 10회 정도 재사용할 수 있을 것"이라고 했다.

페리지는 2021년 12월부터 2022년 3월까지 3차례 '블루웨일-0.1(BW-0.1)'의 시험 발사를 마쳤다. BW-0.1은 BW-1을 위한 시험 발사체다. BW 1은 이르면 내년 연말 발사할 계획이다. BW-1은 1, 2단으로 구성돼 1단은 재사용 대상이다. 1단 회수를 위해 국내 스타트업으로는 처음으로 필리핀우주청(PhilSA)과 우주발사체 발사 및 회수를 위한 양해각서(MOU)도 맺었다.
우주산업의 핵심 '지상국'…11개국 13개 구축한 컨텍

컨텍 지상국 현황 /사진제공=컨텍

우주산업에서 없어서 안될 분야가 지상 시스템이다. 아무리 성능 좋은 발사체를 개발하고, 많은 위성을 쏘아올려도 위성을 관제하고 신호를 받아줄 지상국이 없으면 위성은 '우주쓰레기'에 불과하다.

2015년 1월 설립된 컨텍은 국내를 대표하는 지상국 서비스 스타트업이다. 컨텍은 △우주지상국 데이터 수신서비스 △위성영상 전처리 서비스 △위성영상 활용서비스 등 지상국과 관련된 토탈 솔루션을 제공한다. 데이터 수신서비스는 우주산업에 있어 없어서는 안될 주요 기술이다. 위성으로부터 수신한 영상자료 및 데이터를 위성 보유기관과 사업체에 전달한다.

컨텍은 위성 데이터 수신을 위해 △한국(서울·제주) △미국(알래스카) △말레이시아 △호주 △핀란드 △오만 등 11개국에 13개 지상국을 구축했다. 2023년에는 멕시코, 인도네시아, 포르투갈에도 지상국을 구축할 계획이다.

수신한 위성 데이터를 활용해 다양한 플랫폼 서비스도 제공한다. AI(인공지능) 딥러닝으로 위성 데이터를 분석해 도시관리, 항만시설 감시, 재단·재해 분석에 필요한 정보를 제공한다.

컨텍의 경쟁력은 해외에서 먼저 알아봤다. 현재 파트너십을 맺고 있는 기업이나 국가기관의 90%가 해외 쪽이다. 미국의 아마존과 스페이스X, 스웨덴의 SSC 등이다. 최근에는 세종특별자치시와 부산광역시, 제주특별자치도 등 지방자치단체들도 주요 고객으로 떠오르고 있다.

컨텍의 다음 목표는 자체 위성 확보다. 초소형 위성을 확보해 운영하면서 데이터를 직접 생산할 계획이다. 중장기적으로는 소형발사체 개발 업체들을 위한 민간 상용발사장을 구축할 방침이다.
경쟁사 절반 크기 초소형 위성으로 위성 빅데이터 키운다

나라스페이스테크놀로지가 개발한 실제 초소형 인공위성 /사진=나라스페이스

위성은 우주산업에서도 가장 큰 부분을 차지하는 분야다. 한국항공우주기술진흥협회가 발표하는 '2020 우주산업 실태조사'에 따르면 2019년 국내 우주산업 중 위성 활용 서비스 및 장비 분야 매출은 2조6185억원으로 전체 우주산업 매출의 80.3%에 달한다. 그만큼 경쟁도 치열하다.

나라스페이스테크놀로지(이하 나라스페이스)는 치열한 경쟁 속에서 차별화된 경쟁력으로 성장하고 있는 초소형 위성 스타트업이다. 나라스페이스는 초소형 위성의 시스템과 부품을 직접 제작하는 동시에 위성 데이터 활용 플랫폼을 제공하는 종합 솔루션 기업이다.

특히 나라스페이스는 초소형 위성 제작에 초점을 맞추고 있다. 내년 10월 발사를 앞두고 있는 '옵저버-1(Observer-1)'은 기존 초소형 위성과 비교해 크기와 무게 면에서 큰 차이가 난다. 옵저버-1의 크기는 가로 20㎝, 세로 20㎝, 높이 40㎝다. 무게는 24㎏다.

2010년 설립된 미국 세틀로직의 '누셋(NuSat)'과 비교하면 절반 크기에 무게도 13㎏ 가볍다. 해상도도 옵저버-1이 월등히 뛰어나다. 옵저버-1은 0.5m 크기의 물건도 식별할 수 있는 반면 누셋은 0.99m 크기의 물건만 식별할 수 있다. 운용 기간은 3년으로 동일하다.

나라스페이스의 또다른 경쟁력은 위성 빅데이터 기반 분석서비스 플랫폼 '어스페이퍼(Earthpaper)'다. 어스페이퍼는 위성 빅데이터를 편리하고 쉽게 사용할 수 있도록 하는 플랫폼이다. 금융, 부동산, 도시관리 관련 분야에 활용할 수 있다.

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