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May 20. 2021
우주 비행기 시대 온다
[스페이스 WITH YOU] 우주기술+항공기술 시대로 탈바꿈
우주 비행기 시대가 오고 있습니다
우주 비행기는 우주기술인 발사체와 항공기술인 비행기술을 결합한 것을 말합니다. 지상에서 우주로 직접 날아갈 수 있는 시스템입니다.
미 공군은 X-37이라는 무인 우주 비행기를 보잉사와 함께 개발하고 있습니다. 비행 과정은 여러 번 소개됐는데 아직 정확한 임무는 잘 알려져 있지 않습니다. 미국은 우주왕복선 이 몇 차례 폭발하면서 큰 위기를 맞았습니다. X-37은 이런 가운데 시작되고 있어 관심을 끌고 있습니다.
시에라네바다사의 드림체이서(Dream Chaser)는 독특한 모양으로 눈길을 끕니다. 시험비행 등을 거쳐 상용화한다는 목표를 세웠습니다.
조만간 국제우주정거장으로 비행을 시작할 것으로 전망되고 있습니다. 궤도를 비행한 이후 국제우주정거장에 도킹합니다. 도킹 이후 그곳에서 며칠을 머문 뒤 도킹을 해제하고 지구로 돌아오는 비행기입니다.
한편 유럽은 영국의 우주 관광 여행사인 버진 갤럭틱이 스페이스십투(Spaceshiptwo)를 개발했습니다. 2018년 시험비행을 통해 고도 82km까지 진출하는 데 성공했다. 보통 고도 80km 공간부터 우주 공간으로 꼽습니다. 우주 비행기의 활용은 새롭게 주목받고 있는 우주관광 산업뿐 아니라 소형위성 발사 시장의 성장, 항공과 우주를 통합한 신개념 국방전략의 출현으로 주목받고 있습니다.
우리나라도 한국항공우주연구원 등에서 한국형 우주 비행기에 관한 그림을 그리고 있습니다.
다만 우리나라에서는 우주 비행기와 관련해 소형위성 등을 효율적이고 경제적으로 발사할 수 있는 무인 우주 비행기 분야로 차별화할 필요가 있다는 지적이 나옵니다. 선진국이 하는 것을 무조건 따라만 갈 게 아니라 ‘우리가 할 수 있고, 잘할 수 있는 것’에 특화하자는 겁니다.
인류가 날기 시작하면서 많은 사람을 싣고, 더 멀리 나아가며, 더 빠르고, 더 높이 가는 방법을 찾고 있습니다. 그 과정에서 우주 비행기가 어떤 역할을 할지 눈길이 쏠립니다.
우주 비행기
우주기술 발사체+항공기술 비행술
버진 캘럭틱의 '스페이스십투'. [사진=버진 캘러틱]인류가 날기 시작하면서 가장 큰 변화는 ‘더 많이, 더 멀리, 더 빠르게, 더 높이’로 지향점이 놓였다. 많은 사람을 싣고, 더 멀리 나아가며, 더 빠르고, 더 높이 가는 방법을 찾고 있다.
최근 전 세계적으로 우주 비행기(Space Plane)에 대한 기술개발과 투자가 이어지고 있다. 미국과 유럽이 앞서가고 있다. 미국은 미 공군이 X-37이라는 무인 우주 비행기를, 시에라네바다사의 ‘드림 체이서(Dream Chaser)’ 등을 개발하고 있다. 시험비행 등을 거쳐 상용화한다는 목표를 세웠다.
유럽은 영국의 우주 관광 여행사인 버진 갤럭틱이 ‘스페이스십투(Spaceshiptwo)’를 개발했다. 2018년 시험비행을 통해 고도 82km까지 진출하는 데 성공했다. 보통 고도 80km 공간부터 우주 공간으로 꼽는다.
우주 비행기의 활용은 새롭게 주목받고 있는 우주관광산업뿐 아니라 소형위성 발사 시장의 성장, 항공과 우주를 통합한 신개념 국방전략의 출현으로 주목받고 있다. 우주개발은 1960년대 미국과 구소련의 경쟁에서 비롯됐다. 이때 우주개발은 국가 중심이었다. 경제적 성과와 향후 미치는 영향 등을 분석하기 이전에 무조건 ‘적국보다 앞서야 한다’는 정치적 논리가 앞섰다.
이런 우주개발이 현재 민간 중심으로 바뀌고 있다. 민간 중심으로 옮아간다는 것은 경제성과 시장성, 미래성을 염두에 두고 개발한다는 의미와 다르지 않다. 최근 전 세계적 관심을 한 몸에 받는 미국 스페이스X의 우주개발 전략만 보더라도 그렇다.
미공군과 보잉사의 'X-37.[사진=NASA]스페이스X는 미국 항공우주국(NASA)과 손잡고 그동안 우주 화물선 개발 등에 나섰다. 이어 로켓 재활용 기술을 개발했고 최근엔 유인우주선 ‘크루 드래건’까지 내놓았다. 냉전 종식 이후 기존의 국가 정책에 따른 우주탐사와 개발에서 우주 관광과 국제우주정거장(ISS) 화물수송 대행 서비스 등 민간 우주 비즈니스가 활성화되고 있다.
우주 비행기가 탄생할 수 있었던 배경에는 그동안 축적됐던 우주기술이 한몫하고 있다. 여기에 인프라도 하나, 둘씩 구축되고 있다. 미국은 모하비 사막에 전용 공항인 스페이스포트(Spaceport)를 건설했다. 스페이스포트는 우주 비행기를 타고 우주 공간으로 나서는 민간인 공항인 셈이다.
우주 비행기가 지금 당장 대중화될 것으로 보이지 않는다. 가까운 미래에 대중화될 가능성이 크다는 데 있다. 지금이야 비행기를 타는 게 마치 기차나 자동차 타는 것처럼 보편화 됐는데 몇십 년 전만 하더라도 비행기를 탄다는 것은 매우 특별했다.
우주 비행기도 이와 같을 것으로 예상된다. 지금은 매우 ‘특별한 사람들만’이 탑승할 수 있는 상황인데 조만간 대중화 길에 들어설 것으로 전문가들은 보고 있다. 그 배경으로 발사체 기술의 발전으로 신뢰성은 높고 발사 비용이 계속 내려가고 있다는 점이다. 준궤도 하이브리드 우주 비행기에 필요한 성층권 비행이 가능한 터빈엔진도 이미 실용화됐다. 초경량 복합소재의 발전으로 성층권 비행 효율성이 높아지고 있다.
버진 갤럭틱의 스페이스십투는 고도 100~120km 상공을 비행하는 우주 관광 상품을 내놓았다. 현재 비용은 25만 달러(약 2억8천만원) 정도인 것으로 알려졌다. 지금 시점에서 이 비용을 내고 우주 관광을 다녀올 사람은 많지 않다. 일반 대중과는 거리가 먼 상품이다.
한국형 우주 비행기
소형위성 발사 등에 특화된 새로운 길로 가야
시에라네바다의 '드림 체이서'. [사진=시에라네바다]