누리호 상업용 인공위성과 우주 인터넷 산업
아이와 함께 과학 공부하기
구독하는 글의 읽다가 '저궤도'에서 멈추며 아이와 함께 과학을 공부하기 위해 남기는 기록입니다.
“미 항공우주국(NASA) 태양계 앰배서더 폴 윤 교수 인사드립니다. 전 세계가 지켜보는 가운데 누리호가 상업용 인공위성을 지구 저궤도에 안착시켰습니다.
저궤도는 어디쯤인가?
구글링 해서 찾은 이미지 중에 눈에 띄는 것이 있습니다.
해당 기사 내용에서 답을 찾았습니다.
통상 인공위성이 도는 지구 궤도는 고도에 따라 상공 2,000km 미만은 저궤도(LEO), 2,000km~36,000km는 중궤도(MEO), 36,000km는 정지궤도(GEO)로 분류합니다. 인공위성은 고도가 높을수록 포괄할 수 있는 지구상 범위는 넓어지지만, 지상과 통신 거리가 멀어집니다. 정지궤도는 주로 군사 위성 등에 사용됩니다.
약자의 원래 단어를 모르면 외울 수가 없어서 찾아봅니다. LEO는 Low Earth orbit의 약자네요. Earth orbit 중에 하나이니 그 의미도 알아야 할 듯하여 찾아봅니다. Earth orbit은 Geocentric orbit 이라고도 하는데 위키피디아 정의는 다음과 같습니다.
A geocentric orbit or Earth orbit involves any object orbiting Earth, such as the Moon or artificial satellites.
deepL 해 보니 '지구 궤도'라고 합니다. 나머지 두 약자는 각각 Medium Earth orbit과 Geosynchronous orbit입니다.
저궤도 진출이 중요한 이유
더 깊이 들어가는 대신에 기사 제목이 '누리호·머스크가 우주 저궤도에 꽂힌 이유?'라는 점으로 관심을 돌렸습니다. 저궤도가 중요한 이유를 말하는 듯합니다. 그래서, 저궤도가 인류에게 어떤 의미인지 살펴보기로 합니다. 기사에 따르면 다른 궤도와 달리 저궤도는 우주인터넷 사업과 우주 관광 등의 새로운 산업을 열고 있습니다.
모건 스탠리 등이 전망하는 우주 산업 시장은 2040년 1조 달러, 우리 돈 1,288조 원정도입니다. 그리고 우주인터넷, 우주정거장 등 주요 산업이 펼쳐지고 있는 곳은 모두 우주 저궤도입니다.
이런 산업이 가능하게 된 계기로 기사는 두 가지 근거를 제시합니다. 하나는 무선 통신에 유리하다는 점이고요.
인공위성은 고도가 낮을수록 활동 가능한 범위는 좁아지지만, 통신 거리가 짧아져 통신 지연이 적습니다.
다른 하나는 로켓 재활용 기술에 따른 로켓 발사 비용의 절감입니다.
스페이스X가 상용화하기 전 주로 러시아 소유즈 로켓을 사용했는데 1kg당 발사 비용이 1,200만 원 선이었습니다. 반면 현재 스페이스X 팰컨9은 180만 원 선에 불과합니다. 15% 정도 수준으로 발사 비용이 낮아졌습니다.
아래 그래프는 저궤도 위성 비중을 보여 주고 있습니다.
대한민국의 미래를 여는 시도
누리호 발사도 미래 산업을 여는 시도의 일환입니다.
이번 누리호 발사 성공은 우리나라도 저궤도 시장 진출에 첫 발을 내디뎠다는 데 의미가 있습니다. 앞으로 한국항공우주연구원은 2027년까지 누리호를 4차례 이상 발사해 기술 신뢰성을 높일 계획입니다. 이어 2031년까지 자체 발사체를 이용해 무인 우주선을 달에 착륙시키는 게 목표입니다.
나아가 미라클 레터에서는 이를 뉴스페이스 시대라고 알려 줍니다.
2010년 유로컨설턴트, 미국우주재단 등은 스페이스X의 출현으로 향후 위성 시장이 빠르게 성장할 것이라는 전망을 쏟아냅니다. 이때부터 민간기업들이 우주개발에 참여하고 사업영역을 확장하기 시작해요. 우주가 돈이 되는 시대, '뉴스페이스' 시대가 도래합니다(뉴스페이스란 정부가 주도하던 우주개발이 민간으로 넘어가는 새로운 흐름을 이야기합니다).
미라클 레터는 누리호 발사의 의미도 더욱 보강해 줍니다.
다시 누리호를 떠올려볼게요. 누리호에는 한국천문연구원이 개발한 ‘도요샛’ 위성 4기가 탑재됐습니다. 원래 러시아의 소유즈 로켓에 실려 우주로 갔어야 했는데, 우크라이나와의 전쟁으로 발사 시기가 미뤄지면서 누리호에 탑재한 거죠.
저는 이 상황이 누리호를 발사하고, 우주분야 기술 개발을 해야 하는 이유를 알 수 있는 상징적인 장면이라고 생각했습니다. 로켓을 소유한 우주 선진국에게 의존할 수밖에 없었던 위성 발사 기회가 한국으로 확대된 거예요. 로켓이 없는 많은 국가들이 "한국도 대안이 될 수 있겠구나"라는 생각을 하지 않았을까요.
우주 인터넷 선두주자 스페이스X와 중국의 궈왕(Guowang)
동아사이언스의 2021년 기사에 따르면 우주 인터넷 선두 주자는 스페이스X입니다.
우주인터넷 선두주자인 미국의 스페이스X는 지금까지 1500개 이상의 통신위성을 550km 상공에 쏘아 올렸다. 2027년까지 총 4만 2000개의 위성을 동일 궤도에 올린다는 계획이다. 지난 4월 27일 스페이스X의 이러한 계획에 순풍을 불어주는 미국 연방통신위원회(FCC)의 결정이 나왔다. 스페이스X가 앞으로 발사할 2814개의 위성을 처음에 허가받은 궤도인 1100~1300km가 아닌 540~570km에서 운영하고 싶다며 제출한 고도 변경 신청을 FCC가 받아들인 것이다.
미국과 영국의 기업들이 도전하고 있는 동시에 중국도 독자적인 우주 인터넷 구축 계획을 갖고 있습니다.
중국 매체들에 따르면 중국은 약 1만 3000개 통신위성을 500~1145km 지구 저궤도에 올려 궈왕(Guowang)이라는 우주인터넷을 구축하는 계획을 추진하고 있다. 원래는 위성 수백 개를 쏘아 올리는 정도에 그쳤다가 최근 급변하는 외부 상황을 본 중국 정부가 최근 구축 규모를 크게 확대했다고 한다.
그런 틈바구니 속에서 누리호도 나름 선전하고 있어 응원을 보냅니다.
