정영진 한국항공우주연구원 정책팀장/국제법 박사

구 소련은 1957년 5월 로켓 R-7을 발사했으나 발사 직후 100초 만에 엔진 폭발로 실패했다. 그리고 연이어 4차례의 실패 끝에 같은 해 10월 마침내 인류의 첫 인공위성인 스푸트니크 1호를 지구 저궤도에 안착시켰다.

미국은 1957년 12월 뱅가드(Vanguard) 로켓을 처음 발사했으나 인공위성을 해당 궤도에 투입하지는 못했다. 이후 뱅가드 로켓을 1959년 11월까지 10차례 발사했으나 인공위성을 궤도에 성공적으로 진입시킨 것은 세 차례에 불과했다.

1975년 유럽우주기구(ESA)로 통합된 유럽발사체기구(ELDO)는 1968년 11월부터 1969년 7월까지 3단으로 구성된 발사체 유로파(Europa) 1을 세 차례 발사했으나 모두 실패하고 1971년 11월 유로파 2를 발사했으나 3분 후에 대서양 상공에서 폭발했다.

결국 유로파 개발은 모두 취소되었으나 ESA는 아리안(Ariane)이라는 새로운 발사체 개발에 착수했다. 1979년 12월 아리안 1의 첫 발사는 성공했으나 다음 해 5월 두 번째 발사는 실패했다. 마침내 1981년 아리안 1의 두 차례 발사는 모두 성공했으나 1982년 발사는 다시 실패로 돌아갔다.

인도는 발사체 SLV를 1979년 8월 처음 발사했으나 성공하지 못했다. 이후 러시아의 기술 협력으로 개발한 지구정지궤도 발사체 GSLV는 2001년 4월 처음 발사되어 2003년 5월 그리고 2004년 9월 연이어 발사에 성공했으나 이 후 4차례 발사는 모두 실패했다.

일본은 미국의 델타(Delta) 로켓 기술을 단계적으로 이전받아 1970년부터 N 로켓 개발에 착수했다. N 1은 1975년 9월 시험위성을 성공적으로 발사했는데, 1972년 2월 발사 실패를 제외하고 1982년까지 총 7기의 위성을 발사해 6차례 성공했다.

1957년 이후 지금까지 전 세계적으로 우주발사체는 약 6800회 발사되어 약 6120회 성공했고, 2020년 한 해 동안에는 114회 발사되어 104회가 성공했다. 이 중 상업용 우주발사체는 38회가 발사되어 5회는 실패로 끝났다.

세계 최초의 인공위성인 스푸트니크 1호 모형. (사진=저작권자(c) EPA/연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지)

2020년 세계 우주 경제 규모는 약 4470억 달러(한화 약 530조 원)에 달하고 우주발사체가 20억 7000만 달러(한화 약 2조 4500억 원)를 차지한다.

특히 상업 우주발사체 시장은 미국을 비롯해 아리안 발사체를 실질적으로 주도하는 프랑스 그리고 러시아가 이끌고 있고 중국과 일본, 인도가 그 뒤를 잇고 있다.

한편 우리나라는 3단으로 구성된 우주발사체인 누리호를 2021년 10월 발사했다. 다만, 3단 엔진의 연소가 일찍 종료되어 인공위성 모사체를 해당 궤도에 투입시키지는 못했다.

이번 우리 누리호의 발사는 1950년대 말 구소련과 미국, 1970년대 유럽과 인도 그리고 일본의 초기 모습과 유사해 보인다. 그러나 일본은 미국으로부터 기술 이전을 받음으로써, 그리고 인도는 러시아와의 기술 협력을 계기로 우주발사체 분야에서 큰 도약을 할 수 있었다.

2000년대에 들어서부터 우주발사체 강국들은 자국의 산업보호와 함께 우주 기술을 국제관계에서 헤게모니의 확보 및 강화 수단으로 활용함으로써 우주 기술의 수출을 매우 엄격하게 통제하고 있으며, 그 한 가운데에 발사체 기술이 있다.

이와 같은 냉혹한 현실에서 누리호의 개발이 시작되었다. 자동차 부품 수는 2만개에 불과하지만 항공기 부품 수는 20만개에 달한다. 하지만 누리호의 부품 수는 무려 37만개에 이른다.

그리고 37만개의 부품들은 어쩔 수 없이 국내 300여 개 기업이 모두 제작했다. 바꾸어 말하면 2조원의 예산으로 약 11년간 누리호는 이미 국내 우주발사체 산업의 생태계를 조성한 것이다.

그럼에도 불구하고 누리호가 해외의 상용 발사체에 비해 1회당 발사 가격 경쟁력이 매우 떨어지기 때문에 향후 우리나라가 세계 발사체 시장에 진입할 가능성이 매우 희박하고 우리나라 인공위성을 해외의 발사체를 통해 발사하면 매우 경제적이라는 이유로, 누리호의 개발에 회의적인 시각이 있다. 그런데 유럽연합이 글로벌 위성항법시스템인 갈릴레오를 구축할 때에 누리호와 같은 유사한 시각이 있었다.

미국이 글로벌 위성항법시스템인 GPS의 정보를 전세계에 무료로 개방하고 있고 일상 생활에 커다란 불편함이 없는데, 굳이 유럽연합이 막대한 비용을 투자할 이유가 없다는 것이었다.

갈릴레오의 구축이 결정된 유럽집행위원회의 문서에 따르면 갈릴레오의 목적은 ‘유럽이 국제사회에서 경제적으로, 그리고 정치적으로 독립’하기 위한 것이었다.

인공위성이 제공하는 위치와 시각 정보는 국방, 안보, 항행, 항공, 재난재해, 인도적 위기, 무력 충돌 등 국제적 차원의 위기 발생 시 국가의 결정에 매우 중요한 단서를 제공한다. 이것이 정치적 독립이다.

아울러 갈릴레오 신호를 수신할 수 없는 스마트폰은 유럽연합 내에 수입이 금지된다. 경제적 독립이다. 누리호 발사에도 갈릴레오와 같은 경제적 그리고 정치적 독립이 있는 것이다.

지난 10월 21일 오후 전남 고흥군 봉남등대 전망대에서 시민들이 한국형 발사체 누리호(KSLV-II) 발사 장면을 지켜보고 있다. (사진=저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지)

ESA는 우주발사체 아리안 5의 경우 1유로를 투자해 3.3유로의 부가가치를, 그리고 베가 C의 경우 1유로를 투자해 4유로의 부가가치를 창출한 것으로 분석했다.

우리나라가 당장의 가격 경쟁력에 발목이 잡혀 우주발사체 개발이 더디어진다면 앞으로 아리안 5와 베가 C와 같은 부가가치 창출을 누리지는 못할 것이다.

다목적실용위성 ‘아리랑’의 궤도 진입이 더 이상 국가 이벤트가 아닌 것처럼 누리호의 발사 성공도 국가 이벤트가 아닌 연례 행사 정도가 되는 날이 올 것이다.

우리나라의 성장 기반이었던 선택과 집중은 이제는 맞지 않다. 우리나라는 이미 큰 나라가 되어 버렸다. 지난 발사에서 부족했던 부분의 원인을 철저히 규명하면 내년에는 성공할 것이라고 믿는다. 그러나 2020년 상업용 우주발사체가 4차례 실패한 것처럼 내년 누리호의 발사 성공이 영원한 성공은 아닐 것이다.

결국 연구자들의 끊임없는 노력과 이 노력에 대한 국민의 신뢰, 그리고 정부의 지속 가능한 정책이 우주발사체 분야에 있어 선진국으로 진입하기 위한 우리나라의 과제일 것이다.