2020년 우주개발 6대 전략 그리고 "스페이스 파이오니어 사업"

 

"2017년 우주분야 핵심 기술력 확보를 위한 대한민국 200대 중점 우주기술 개발 로드맵 확정"

 

"2018년  6042억원을 투자하여 한국형 발사체 개발 및  다양한 위성개발·활용에 집중"

 

"2019년 우주발사체 기술 자립을 포함한 6대전략 제시, 우주부품시험센터를 설립함으로써 우주산업 육성"

 

주요 선진국에 비해 대한민국의 우주산업이 뒤쳐지는 것은 사실이지만 우주 선진국으로 거듭나기위해 공격적인 투자가 이루어지고 있음을 아는 사람은 많지 않다. 아직까지 국내에 우주산업이 성숙하지 못해 사람들의 인지도가 낮기 때문이라 생각한다.

하지만 최근 스페이스 X의 초고속통신망 서비스를 제공하는 스타링크 프로젝트, 한국 최초 군 통신위성 아나시스2호 발사, UAE의 화성 탐사선 발사 등 우주산업에서 들려오는 소식이 빈번해지면서 많은 사람들이 우주개발에 대한 관심이 증가하기 시작했다.

그래서 이번에 대한민국의 우주산업이 꿈틀거리고 있음을 알리고자 2020년 대한민국 우주개발 6대 전략과 그 중 하나인 우주산업 육성과 우주일자리 창출에 해당하는 첨단 우주부품 국산화를 위한 스페이스 사업을 소개하려한다. 

 

발사하는 한국군 최초 군 통신위성 아나시스 2호     출처: 국방일보

 

 

2019년 우주개발 6대 전략

2020년 우주개발 투자규모는 전년(5,787억원) 대비 6.4% 증가한 6,158억원으로 우주산업에 대한 관심이 증가하는 만큼 투자도 적극적으로 이루어지고 있다. 

 

1. 발사체 기술자립(2331억원)

ㅇ 한국형발사체 ‘누리호’의 75톤급 엔진(1·2단)과 7톤급 엔진(3단)의 연소시험 등 성능 검증을 지속적으로 실시하여 발사 성공의 신뢰도를 확보

 

ㅇ 실제 발사에 사용될 각 단별(1단·2단·3단) 비행모델(FM) 1호기 제작에 착수할 계획

* 누리호는 단별로 체계개발모델(EM) → 인증모델(QM) → 비행모델(FM)의 순으로 개발

 

ㅇ소형위성 발사 수요가 점차 증가할 것으로 예상되어, 이에 대비하고자 2단형 소형발사체 선행기술 개발 추진 예정

 

한국형 발사체 로드맵     출처: 제3차 우주개발 진흥 기본계획(’18～’22)

 

2. 인공위성 개발, 활용(3184억원)

ㅇ 20년 2월 정지궤도복합위성(천리안) 2B호 발사

 

ㅇ올 하반기 차세대 중형위성 시리즈의 첫 번째 발사 예정

*차세대중형위성 1호는 국토·자원 관리를 위해 지상 관측 및 변화 탐지, 도시계획, 지도제작 등 다양한 분야에서 활용될 예정

* 차세대 중형위성은 현재 3기가 개발 중에 있으며, 21년 이후에 2기를 더 날릴 예정

* 올 하반기 카자흐스탄에서 러시아 소유즈 발사체를 이용하여 발사 예정

 

ㅇ 차세대중형위성 사업은 재난재해 대응, 농산림·수자원 감시 등 국민의 삶의 질 향상에 크게 기여할 수 있어

 

ㅇ ‘다목적실용위성 7A호’는 7호 대비 적외선 탑재체 성능 개선과 광학탑재체 핵심부품(초점면유닛*)의 국산화를 목표

* 빛에너지를 전자신호로 변경하여 영상데이터를 생성하는 광학탑재체 핵심 부분품

 

ㅇ’21년 발사가 예정되어 있는 다목적실용위성 6호, 7호의 위성체 총 조립 및 기능시험 등 마무리 작업에 들어갈 예정

 

천리안위성 2B호 형상 및 탑재체 성능    출처: 제3차 우주개발 진흥 기본계획(’18～’22)

 

3. 우주탐사(328억원)

ㅇ우리나라 최초의 ‘달 탐사 궤도선’의 상세설계검토를 완료하고, 궤도선에 실려 달 착륙지 표면 촬영 등 다양한 임무를 수행할 탑재체의 비행모델 개발을 완료할 계획

 

ㅇ최적의 달 착륙 궤적 설계, 영상항법 알고리즘 설계 등 ’30년까지 계획된 ‘달 착륙선’ 개발 착수에 필요한 핵심기술도 함께 선행할 예정

*20년말로 예정된 달 궤도선 발사 계획이 2022년 7월로 변경

 

ㅇ우주잔해물 감시레이더 시스템 기술 및 지구위협소행성 감시를 위한 1.5m급 광학망원경 개발 착수

 

4. 한국형위성항법시스템(KPS) 구축

ㅇ글로벌 위성항법시스템들과 연계한 기술·정책적 협력을 위해 UN 산하 국제 위성항법위원회(ICG)의 가입 추진 예정

 

ㅇ한-미 위성항법 전문가 지속적인 회의 개최를 통해 GPS와의 상호 운용성·호환성 확보, 신호·주파수 확보, 위성항법 정책 등 논의

 

ㅇ KPS 고유 항법신호, 궤도 및 기준계, 시스템 타임 설계 등 KPS 핵심기술 선행연구 수행

 

한국형위성항법시스템(KPS) 필요성     출처: 제3차 우주개발 진흥 기본계획(’18～’22)

 

5. 우주혁신 생태계(213억원)

ㅇ美 NASA의 민간 달착륙선 사업(CLPS : Commercial Lunar Payload Service) 참여를 위한 한-미간 공동연구를 추진

 

ㅇ미래기술에 선도적으로 대응하기 위한 다학제 참여형 도전·혁신적 우주 기술 개발 사업인 '스페이스챌린지 사업'을 착수할 예정이다.

* 스페이스챌린지 사업 : ’20년 신규(10억원 지원) / ’20~’28년(9년간) 480억원 지원

 

6. 우주산업 육성(102억원)

ㅇ 오늘날 항공우주기술개발이 정부에서 민간주도로 바뀌는 추세

 

ㅇ민간 우주기업의 수출판로 개척을 위해 우주개발 개도국 수요 맞춤형 패키지 수출 지원

* 위성완성체 뿐만 아니라 수신·관제를 위한 지상국, 위성정보를 활용한 사회문제 해결 솔루션 등 패키지 제공

 

ㅇ지난 2월 개소한 우주부품시험센터 등 국내 인프라를 활용하여 우주환경 부품 시험에 드는 비용부담을 줄여 줄 계획

 

ㅇ 우주부품 국산화 지원을 위한 스페이스 파이오니어 사업 추진 등 우주분야 산업 육성 및 창업에 적극 추진 계획

 

우주산업시장의 향후 5년 로드맵     출처: 제3차 우주개발 진흥 기본계획(’18～’22)

 

 

우주 선진국으로 거듭나기 위한 스페이스 파이오니어 사업

우리는 군 통신위성 아나시스 2호를 성공적으로 쏘아올리면서 세계 10번째로 군사위성을 가지게 되었지만, 인공위성의 핵심부품 다수가 프랑스 에어버스에서 제작되었다는 점을 고려할 때 완전한 우리 것이 아니라는 아쉬운 점이 있다.

이는 위성뿐 아니라 대한민국의 발사체 나로호도 마찬가지다.

우주개발 선진국인 러시아와 함께 제작한 나로호는 2013년 3번째 연기 끝에 발사에 성공했는데, 당시 발사 연기 원인이 고무링 파손이었다. 고무링조차 국산화 되지 않아 문제 부품을 러시아로부터 다시 들여와 교체하고 시험하면서 상당히 많은 비용과 시간이 지연되었던 사례가 있다. 이 때 우리나라는 발사체를 독자 개발하기 위해 필요한 귀중한 기술과 경험을 얻은 동시에 우주 부품 국산화의 필요성을 절실히 느끼게 되었다.

 

우리나라는 지난 30년간의 우주개발을 통해 발사체, 위성 등 체계사업의 설계, 조립 능력은 세계적 수준에 도달하였지만, 핵심부품의 국산화율은 여전히 제자리 걸음인 상황이다. 실제로 다목적실용위성 3호(’12년 발사)의 경우 위성체 부품 국산화율이 64%였으나, 현재 개발 중인 6호의 경우에도 65%에 불과한 상황이다.

그 동안 우주부품의 높은 해외 의존도가 사업비 증가 및 사업기간 연장의 주된 원인이 되면서 우주사업을 제대로 추진하기 어려웠다. 

우주산업 분야에 박차를 가하기 위해 발사체, 위성에 필요한 첨단 우주 부품의 국산화를 지원하기 위한 것이 스페이스 파이오니어 사업이 추진되는 이유다.

 

한국형 발사체 설계 및 제작 시험     출처: 제3차 우주개발 진흥 기본계획(’18～’22)

우주사업을 지탱하는 세 가지 요소는 로켓, 인공위성, 그리고 위성과의 통신을 위해 지상에 설치된 안테나인데, 아래 자료를 살펴보면 발사체와 인공위성 분야에 투자가 집중되어있는 것을 확인할 수 있다. 이는 위 6대 전략 중 가장 많은 투자가 이루어지고 있는 곳이  발사체와 인공위성이기 때문이다.

첨단우주 부품 국산화를 통해 우주 선진국으로 도약하기 위해서 스페이스 파이오니어 사업은 지난 4월에 사업의 타당성을 인정받고, 21년부터 30년까지 10년간 총 2,115억원의 사업비를 투입할 예정이다.

이를 계기로 해외의 높은 의존도에서 벗어나 우주산업의 글로벌 경쟁력을 강화 시키고, 사업 추진을 통해 총 3,996억원의 수입대체와 세부과제별 97% 이상의 국산화율을 달성할 것이라 기대하고 있다.

 

구분	세부과제	사업비
발사체분야	소형발사체 추진제 탱크, 탑재컴퓨터(에비오닉스), 단간 연결 엄빌리칼 등 3개 과제	580억원
위성분야	제어모멘트 자이로 등 위성 본체 부분품 7개 과제 적외선 검출기 등 위성 탑재체 부분품 6개 과제	1,374.8억원
사업단, 기술관리팀 운영비		160.2억원

스페이스파이오니어사업 세부과제 구성현황

출처: 과학기술정보통신부

 

 

우주핵심 기술 개발 체계

현재 우주핵심 기술 개발 체계     출처: 과학기술정보통신부

 

우주핵심기술개발사업으로 기반기술, 중점기술개발 → 체계연계 성과 저조(20년 종료)

 

향후 추진될 우주핵심 기술 개발 체계     출처: 과학기술정보통신부

30년 이전 체계사업에 적용되는 중점기술은 스페이스파이오니어사업에서 집중지원

▪우주탐사포함, 30년 이후 미래 체계기술은 주요사업, 스페이스 챌린지사업에서 지원

 

 

맺음말

오늘날 전 세계 우주산업시장의 지분비율은 정부 21%, 민간 79%로 민간기업의 시장기여도가 높게 나타나고 있다. 이와 같이 항공우주기술개발이 정부에서 민간주도로 바뀌는 흐름을 ‘뉴스페이스 시대’라 칭한다. 현재 코로나19로 인해 위성이미지 업체 ‘One-Web’ 파산 보호 신청, 소형발사체 기업 ‘Rocket Lab’ 로켓 발사 중단 등  전세계 우주개발 투자가 위축될 우려가 보이고 있지만, 지난 7월 향후 3년간 국가 우주개발 구체적 방향이 제시 되면서 대한민국의 우주개발 계획을 명확히 하고 우주선진국으로 도약하기 위한 발판을 마련했다.

 

출처: 뉴스웍스

우리 생활과 밀접한 관계를 가지는 기상 예보, 위성방송, 내비게이션, 위치정보 서비스, 농·산림 모니터링 등 알고보면 우주기술로부터 비롯되었으며 삶의 질과 안전에 기여하는 바가 매우 크다. 우주산업 분야는 선진국의 문물이라며 아직 대한민국은 무리라는 인식과 실제로 우주 강대국에 비해 우주 분야가 뒤쳐져 있는 것은 첨단 우주 부품의 높은 해외 의존성 때문이라 생각한다. 하지만 2020년 우주개발 6대 전략과 스페이스 파이오니어 사업을 통해 우주 강대국에 한 걸음 나아가고 있음을 많은 사람이 관심을 가져다 주길 희망한다.

 

 

junewoo1120.tistory.com/13?category=417490

우주군에 한 걸음: 첫 군사위성 'ANASIS-Ⅱ호', 우리 기술은 없다

 

참고문헌

 

1. 연료공급부 틈때문에 고무링 파손/ 국방일보/ 2013.01.5.

http://kookbang.dema.mil.kr/newsWeb/20121106/12/BBSMSTR_000000010031/view.do

 

2. 하늘의 문’을 연 대한민국 “Hi~ Sky” 우주와 내일을 약속하다/ 국방일보/ 2013.02.21.

http://kookbang.dema.mil.kr/newsWeb/20130215/3/BBSMSTR_000000010025/view.do

 

3. 「제3차 우주개발 진흥 기본계획(’18～’22)」/ 과학기술정보통신부/ 2020.03.05

https://www.msit.go.kr/web/msipContents/contentsView.do?cateId=_tsta5511&artId=2717042www.msit.go.kr/publicinfo/view.do?sCode=user&mPid=62&mId=63&publictSeqNo=275&publictListSeqNo=6&formMode=R&referKey=275,6

 

4. 정부 2020년 우주개발 사업에 6,158억원 투자/ 과학기술정보통신부/ 2020.03.09.

https://www.msit.go.kr/web/msipContents/contentsView.do?cateId=_policycom2&artId=2702059

 

5. 첨단 우주부품 국산화 통해 우주산업 육성 가속화/ 과학기술정보통신부/ 2020.04.24.

https://www.msit.go.kr/web/msipContents/contentsView.do?cateId=_policycom2&artId=2851079

 

6. '2029년 누리호 개량형 발사한다/ 뉴스웍스/ 2020.07.23

http://www.newsworks.co.kr/news/articleView.html?idxno=474896

 

7. 과기정통부, 향후 3년간 국가 우주개발 구체적 방향 제시/ 과학기술정보통신부/ 2020.07.24.

https://www.msit.go.kr/web/msipContents/contentsView.do?cateId=_policycom2&artId=2988160

 

8. ‘아나시스’는 시작일 뿐…이젠 우주군으로 도약한다/ 국방일보/ 2020.08.27

http://kookbang.dema.mil.kr/newsWeb/20200828/3/BBSMSTR_000000010027/view.do