(내외방송=석정순 기자) 인류 최초 관광 목적을 위한 우주여행이 성공하면서 우주개발을 선점하기 위한 경쟁이 치열해지고 있다. 지난해 7월 11일과 20일, 우주기업 버진갤럭틱과 블루오리진이 민간 우주여행에 성공하면서 우주산업에 대한 사회적 관심이 고조되고 있다. 군사·안보·과학 연구 등을 주목적으로 국가가 우주개발을 주도하던 ‘올드 스페이스(Old Space)’ 시대가 저물고, 다양성과 혁신으로 무장한 민간기업이 새로운 거대시장 ‘우주’를 놓고 경쟁하는 ‘뉴 스페이스(New Space)’ 시대가 가속화하고 있다.

한국연구재단에 따르면 글로벌 우주경제 규모는 2016년 3293억 달러에서 2020년 3850억 달러로 확대됐으며, 위성 운영, 지상 기지국간 전파 중계·송수신 등 Downstream(우주→지상)은 3060억 달러(79.4%), 군사 등 공공 분야는 700억 달러, 로켓 제조 및 발사, 지상 기지국 건설 등 Upstream(지상→우주)은 90억 달러 순으로 구성되고 있다. 현재 우주산업의 상업적 수입은 3150억 달러 수준으로 추정되며, 2040년에는 1조 달러 이상으로 성장할 것으로 전망된다. 이에 대해 한국연구재단과 IBK 경제브리프, KB 지식비타민에서 발표된 관련자료를 중심으로 살펴봤다.

민간 주도의 비즈니스 모델 부상

현재 우주분야는 기존의 국가방위와 우주탐사, 글로벌 통신의 영역을 넘어 4차 산업혁명, 기술융복합, 민간참여 및 창업활성화 등과 연결되면서 새로운 우주 경제 시대를 열어가고 있다. 특히, 스페이스X의 계획은 국가에서 민간으로, 과학적 탐구에서 상업화로 영역을 넓혀가는 우주 경제 시대의 도래를 보여준다. 이러한 민간 중심의 우주산업의 상업화 흐름과 더불어 AI, IoT 등 4차 산업혁명 기술발전으로 산업주체가 국가주도(old space)에서 민간협력(new space)으로 확대되고 있다.

기존 우주개발은 기술적인 위험 부담이 따르고 막대한 투자가 요구돼 상업적인 수익 창출을 기대하기 어려운 전형적 국가 주도산업으로 인식됐으나, 소련이 붕괴되면서 냉전 체제 경쟁을 위해 시작된 우주개발시대가 막을 내린 이후 정부 주도의 우주개발은 막대한 예산과 오랜 개발 기간으로 더 이상 지속하기 어려운 상황이다. 하지만 2000년대 이후 미국을 중심으로 우주 경제에 근본적인 변화가 시작되고 있다. 민간의 우주 경제 참여가 활성화되고 있다는 것이다.

최근 우주개발의 패러다임이 경제적 실리를 추구하는 상업적 개발로 바뀌면서 민간기업들의 새로운 비즈니스 모델로 부상하며 경제적 경쟁의 장이 펼쳐지고 있다. 우주산업은 차세대 정보통신 시장 선점과 연관산업 활성화, 고용 창출 등이 기대되는 미래 신성장산업으로, 각국은 우주 강국을 목표로 정책 수립 이행 중이다. 주요기업도 로켓 발사, 달 착륙, 우주 관광뿐 아니라 시장선점을 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다.

민간기업 참여로 우주경제 빠르게 성장

Euroconsult(2017)에 따르면 위성제조산업 매출은 향후 10년(2017년~2026년)간 3040억 달러로 이전 10년간(2007년~2016년) 2420억 달러 대비 26% 성장이 예상되며, 이에 따라 발사서비스 산업 매출액 또한 향후 10년간 620억 달러로 이전 10년간의 520억 달러 대비 19% 성장이 예상된다. 또한 향후 10년간 발사될 500Kg 이하의 소형 위성 수는 6214기로 지난 10년간 발사된 890기의 약 7배에 달할 것으로 예측된다. 향후 10년간 발사될 소형 위성 중 약 70%가 위성군으로 운영될 예정이며, 이 중 통신위성이 50%를 차지할 것으로 전망된다.

ICT 기술과 우주기술의 융합이 가속화되면서 기존 대형 우주기업이 차지하고 있는 시장에 새롭게 진출하거나 우주분야에서 새로운 시장을 개척하는 기업들이 증가하여 신흥 우주시장을 형성하고 있다. 글로벌 컨설팅회사 에이티커니에 따르면, 우주산업의 76%가 정부가 아닌 벤처기업이나 스타트업 등 민간기업에서 추진하고 있다. 로켓 재사용과 초소형 위성 개발 등의 기술 혁신으로 발사체와 위성 생산 비용이 낮아지면서 우주산업의 진입장벽이 낮아지고 있다.

전통적인 우주산업은 정부가 주도해 왔지만 최근 우주분야에 민간참여가 확대되면서 이러한 흐름이 가속화되고 있다. 과거의 우주산업은 기술 공급이 선행된 후 이를 적용할 수 있는 분야에서 수요가 발생했으나, 민간기업 주도로 바뀌면서 상업적 수요를 충족시킬 수 있는 분야를 중심으로 개발되고 있다. 뉴 스페이스 시대의 우주산업은 전통적인 위성 기술 개발 중심에서 새로운 비즈니스 모델에 맞는 수익 창출이 가능한 분야를 중심의 상업적인 비즈니스로 변화하고 있다.

우주 스타트업에 벤처캐피털·엔젤투자 활성화

위성 발사비용이 줄어들고 산업용 위성 수요가 늘면서 우주산업의 성장세가 예측됨에 따라 향후 시장 규모가 1조 달러를 넘어설 것으로 전망된다. 모건스탠리에 따르면, 우주산업은 연평균 3.1% 성장을 기록하며 2040년에 시장 규모가 5000억 달러를 넘어설 전망이고, 2차 효과를 포함하면 2040년에 우주 경제는 약 1조 달러에 달할 것으로 예상된다. 뱅크오브아메리카 메릴린치는 30년 후 우주산업의 규모는 2조 7000억 달러로 추정했는데, 시장 성장요인으로 우주시장에 민간참여 확대, 발사비용 하락, 80개국 이상에서의 투자 등을 꼽았다.

이와 같은 위성 기반 애플리케이션의 상업적 수요에 따라 소형 위성과 발사체 분야에 투자가 집중되고, 우주 관광에 대한 시장 반응도 뜨겁다. 우주산업이 차세대 성장동력으로 주목을 받으면서 관련 분야에 뛰어드는 스타트업이 빠르게 증가함에 따라 우주탐사기업에 대한 투자도 급격하게 증가하고 있다. 미국의 컨설팅회사 브라이스 스페이스 앤 테크놀로지에 따르면, 2000년부터 2019년까지 310여 개 우주 스타트업이 약 280억 달러의 민간 투자 유치에 성공했다.

지난해 9월 발표된 KB 지식비타민에 따르면 2000년부터 2019년까지 우주 스타트업 투자에 참여한 967개 투자회사 중 벤처캐피털과 엔젤투자가 73%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 2019년에 뉴 스페이스 연계 상장지수펀드(ETF)가 처음 출시됐으며, 2021년 3월에는 글로벌 ETF 전문 운용회사 아크인베스트가 우주탐사기업에 투자하는 ETF를 출시하는 등 관련 금융투자상품도 등장했다. 국내에도 우주탐사기업에 대한 관심과 투자가 급격히 증가하고 있으며, 2016년부터 민간 투자도 증가하는 추세이나 규모나 기술 수준은 아직 저조한 실정이다.

우주기술 발달로 타 산업도 발전 거듭

OECD에서는 우주기술 발전 패러다임을 5사이클로 나누고 있다. 우선 사이클 1에서는 1957년 스푸트니크 1호 발사가 촉발한 우주경쟁으로 아폴로 프로젝트로 연결돼 우주탐사도 시작됐다. 사이클 2에서는 지구관측 및 위성통신 등 민수용·상업용 우주기술 개발이 시작됐다. 이 시기에 최초로 우주정거장이 건설됐으며, 군사용 우주기술의 개발 및 활용이 더욱 확대됐다. 사이클 3에서는 민수용·상업용 우주기술이 확대되는 시기이다. 위성통신서비스가 전 세계적으로 확대됐고, 2세대 우주정거장이 건립됐다.

사이클 4에서는 디지털 기술 기반으로 우주기술 활용이 확산되면서 우주경제의 범위가 급격히 확대되고 있다. 또한 소형위성 등 새로운 우주시스템의 발전이 가속화되고 있다. 또한 다양한 국가들이 우주활동에 참여하면서 우주경제의 가치사슬이 글로벌화되고 있다. 향후 사이클 5에서는 글로벌 모니터링 위성의 데이터 사용이 증가할 것으로 예상되며, 이것은 대량판매 제품 및 서비스 시장의 확대로 이어질 것이다. 한편, 새로운 우주망원경과 탐사기반으로 태양계 및 우주탐구 범위의 확장도 예상된다.

우주기술은 기계공학, 전기전자공학, 재료공학 등의 첨단 기술이 집약된 분야로서 타 산업에 대한 기술적 파급효과가 큰 분야이다. 우주기술에서 스핀오프된 대표적인 기술들로는 당도측정센서, 자외선 차단 의류 소재, 에어백 이니시에이터 기술, 먹을 수 있는 온도계 기능의 알약, 인슐린 주입기 전원공급을 위한 변압기 등을 들 수 있다. NASA의 기술이 상업적으로 변환돼 미국 내 기업으로 이전된 라이선스계약 건수는 2011년과 2016년 사이에 293%나 증가했다.

우주산업 주도하는 세 명의 슈퍼리치

민간기업이 우주개발을 주도하는 이른바 ‘뉴 스페이스’가 핵심 화두로 떠오르면서 최근에는 정부의 정책적 지원을 바탕으로 우주탐사와 개발에 주도적으로 참여하는 민간기업이 증가하며 우주산업이 활성화되고 있다. 그 중심에 세 명의 슈퍼리치가 있다. 미국의 제프 베이조스 아마존 창업자와 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO) 그리고 영국 버진그룹(Virgin Galactic)의 리처드 브랜슨 회장이다. 블루오리진(Blue Origin)과 스페이스X(SpaceX)는 우주선 발사와 우주여행, 위성 인터넷 등 전반적인 우주탐사에 주력하고 있고, 버진갤럭틱은 우주 관광에 집중하고 있다.

스페이스X는 테슬라 CEO 일론 머스크가 2002년에 설립한 미국 최대 민간 우주탐사기업으로 2015년 12월 2단 로켓인 팰컨9의 1단 발사체를 완전한 형태로 지상에 다시 착륙시키는 데 성공했으며, 2017년에는 처음으로 1단 발사체 재사용에 성공했고, 지난해 5월에는 같은 발사체를 10회 발사했다. 2023년에는 민간인의 달 우주 관광용 우주선을 발사할 예정이며, 소형 위성 1만 2천개를 띄워 전 세계에 초고속 위성 인터넷망을 구축하는 프로젝트 ‘스타링크’를 추진하고 있다.

2000년 첫 민간 우주기업으로 설립된 블루오리진은 아마존 CEO 제프 베이조스가 매년 10억 달러를 투자하며 우주사업을 확대하고 있으며, 스페이스X보다 한 달 앞선 2015년 11월 1단 로켓 ‘뉴 셰퍼드’ 발사체 회수에 성공했다. 다만 기술력은 팰컨9에 뒤진다는 평가다. 지난 7월 20일에는 자체 개발한 로켓 뉴셰퍼드가 민간인 첫 우주 관광객을 태우고 비행 후 귀환에 성공했고, 올해 3월 31일에는 텍사스주 밴 혼 발사장에서 6명을 태운 유인 우주선 뉴 셰퍼드 발사에 성공해 네 번째 유인 우주여행 임무를 완료했다.

브랜슨은 2004년 ‘버진갤럭틱’을 만들어 본격 우주 관광 사업에 나섰다. 2월 15일(현지시간) 로이터통신 등에 따르면 버진 갤럭틱은 지난 16일부터 일반인을 대상으로 하는 상업용 우주 관광 티켓 판매를 재개했다고 밝혔다. 버진갤럭틱 우주여행 티켓의 가격은 45만 달러(약 5억 4000만원)다. 예약을 위한 보증금 15만 달러(약 1억 8000만원)를 포함한다. 버진 갤럭틱은 우선 고객 1000명을 대상으로 올해 말부터 우주관광 서비스를 시작하겠다고 밝혔다.

그 외에 주목받는 민간 위성기업

원웹은 영국 정부가 투자한 위성통신 스타트업으로 2021년까지 130kg 위성 648개를 쏘아 올려 전 세계에 사각지대 없이 무선 네트워크를 공급하고, 데이터 기반의 새로운 서비스를 제공하는 프로젝트를 추진하고 있다. 원웹은 원래 러시아 로켓을 쓰려고 했지만, 우크라이나 침공에 대한 서방의 제재와 러시아의 반발로 무산되자 스페이스X의 로켓으로 우주인터넷용 위성을 발사하기로 했다. 원웹은 지구 저궤도에 올린 소형 위성 648기로 지구 전역에 광대역 인터넷 서비스를 제공할 계획이다. 이미 위성 428기를 우주에 올렸다.

플래닛랩스는 2014년에 설립된 미국의 민간 위성기업이다. 대규모 소형 위성으로 지구 전체를 24시간 촬영해 하루 120만장의 고해상도 이미지를 국방, 농업, 첩보, 감시 등에 활용하며 신규 서비스 산업을 창출하고 있다. 민간업체 중 가장 많은 수의 위성(200기 이상)을 보유한 회사로 관련업체 중 가장 오랫동안 가장 많은 양의 위성 데이터를 축적하고 있으며, 단순 위성영상 서비스에서 데이터 업체로 진화 중이다. 골드만삭스는 플래닛랩스의 주가가 두 배 가까이 뛰어오를 수 있다고 전망했다.

올해 발사체·위성·우주탐사 모두 수행

글로벌 우주산업에서 한국의 존재감은 미미하지만, 우주산업에 대한 정부 및 민간차원의 관심과 논의가 증가하고 있으며, 소수의 대기업과 스타트업을 중심으로 우주산업을 미래 성장 동력으로 점찍고 사업 확장에 나서는 중이다. 2019년 말 기준 국내 우주산업 참여기업체는 449개이고, 매출, 연구비 등 활동금액은 총 3.9조원 수준이다. 정부는 ‘제3차 우주개발진흥기본계획’에 따라 6대 중점전략을 설정하고, 민간 부문에서도 단기간·저비용 개발이 가능한 초소형 위성, 위성항법시스템(GPS) 분야를 중심으로 과감히 도전하고 있다.

1990년대부터 본격적인 정부의 우주분야 투자가 시작된 이래 국내 우주산업은 지속적으로 성장해 오고 있다. 우주산업 규모는 2012년 이후 지속적으로 증가하고 있으며, 2016년 기준 우주산업 참여 기업들의 우주분야 매출액은 2조 7793억원에 달했다. 이는 2012년에 비해서 약 2.4배 증가한 것이다. 올해 정부는 발사체부터 위성, 우주탐사까지 3대 우주개발 영역을 모두 수행하는 등 우주개발에 7340억원을 투자한다. 이는 작년 대비 약 18.9% 증가한 금액이다.

‘2022년도 우주개발진흥 시행계획’을 들여다보면 누리호 2차 발사(발사체), 한반도를 정밀 관측 목적 다목적 6호 위성·차세대 중형위성 2호 발사(위성), 우리나라 최초 우주탐사선인 달 궤도선 발사(우주탐사) 등이 수록돼 있다. 한반도 정밀관측을 통해 다양한 공공임무를 수행할 다목적실용위성(아리랑) 6호와 차세대 중형위성 2호를 올해 하반기 발사한다. 우리나라 최초의 우주탐사선인 ‘달 궤도선’ 역시 우주환경 모사시험 등의 지상 테스트를 거처 올 하반기 발사한다는 계획이다.

우리나라 역대 최대 규모의 우주개발사업인 ‘한국형 위성항법시스템(KPS) 개발사업’이 올해 본격 가동된다. 발사체 시장에 진출하려는 국내 기업의 발사체 시험을 지원하기 위해 신규 민간 발사장을 나로우주센터 내에 구축하기로 했다. 발사체 및 위성분야 기업 및 연구기관의 기술 협력 체계를 구축해 자생적 산업생태계를 조성하는 우주산업 클러스터의 예비타당성 검토를 오는 8월부터 진행할 예정이다. 또한 전략적 인력양성이 필요한 우주기술 분야를 선정하고, 5개 ‘미래우주교육센터’를 지정해 우주전문인력 양성 체계를 구축할 계획이다.

국내 우주산업 관련 민간기업

한화는 국내 대표 방산업체로 한국항공우주연구원과 함께 2025년까지 80억원을 투자해 전량 해외 수입에 의존하던 정지궤도 인공위성의 추력기를 개발할 계획이며, 한화에어로스페이스는 지난해 1월 민간 인공위성 제조업체 쎄트렉아이 지분 30%를 1090억원에 인수하며 우주사업 진출의 기반을 마련했다. 3월에는 한화에어로스페이스와 자회사 한화시스템, 쎄트렉아이, ㈜한화 등이 참여해 그룹 내 우주사업을 총괄하는 태스크포스 ‘스페이스 허브’를 출범시켰다.

현대차그룹은 2019년 UAM사업부를 신설하면서 관련기술 확보를 위한 인재 영입에 주력하고 있다. 4개의 로봇 다리와 바퀴를 이용해 울퉁불퉁한 달 표면을 자유롭게 움직일 수 있는 무인지능형 이동로봇 ‘타이거’를 공개한 데 이어 올해 2월에는 항공우주산업 전문가 벤 다이어친을 최고기술책임자(CTO)로 영입했다. 다이어친 CTO는 최초의 민간 유인 우주선 스페이스쉽원(SpaceShipOne)과 개인용 전기 항공기 블랙플라이(BlackFly) 등 16대의 획기적인 항공기 개발에 기여하기도 했다.

나라스페이스테크놀로지는 초소형 위성 부품을 개발해 공급하는 국내 최초 우주 스타트업으로, 50kg 미만 큐브샛을 개발하고 있으며, 소형 위성으로 획득한 영상과 데이터를 이용해 다양한 서비스와 솔루션을 제공하기 위해 설립된 회사다. 2023년 1.5m 크기 물체를 분간할 수 있는 카메라를 단 50kg 이하 무게에 전자레인지 크기 위성 2기를 발사할 예정이다. 이후 위성 수를 늘려 군집 위성을 확보하는 동시에 인공지능(AI) 기술을 확보해 지상 영상서비스를 제공하는 것이 목표다.

초소형 우주발사체를 개발하는 페리지항공우주은 2012년 아마추어 로켓 단체 ‘마루’를 기반으로 성장한 로켓 발사체 개발 스타트업으로 산업은행과 투자사 등으로부터 100억원 규모의 시리즈B 투자를 유치했다. 페리지항공우주는 소형 로켓 개발에 집중하고 있는데, 전장 8.5m, 직경 0.76m, 무게 1.8톤으로 최고 50kg의 인공위성을 탑재할 수 있는 초소형 우주 발사체 ‘블루웨일 1호’를 개발하고 있으며, 지난해 7월에 고고도 시험 발사를 추진한 바 있다.