은퇴했던 항공기 형태의 우주왕복선 ‘스페이스셔틀(Space Shuttle)’이 다시 현역으로 복귀한다. 미 항공우주국(NASA)은 우주정거장(ISS)에 화물을 수송할 우주선의 하나로, 시에라네바다(Sierra Nevada)사가 제작한 ‘드림체이서(Dream Chaser)’를 선정했다고 최근 발표했다. (관련 기사 링크)

드림체이서의 등장이 반가운 이유는 지난 2011년 아틀란티스호를 끝으로 스페이스셔틀의 비행이 중단되었기 때문이다. 원조 스페이스셔틀 보다는 크기가 작아 미니 셔틀로 불리지만, 재사용이 가능하고 대기권 진입 시 부드러운 활강 비행을 할 수 있다는 장점 때문에 그동안 우주항공업계는 항공기 형태의 우주왕복선 복귀를 기다려 왔다.

본래 스페이스셔틀은 저렴한 우주 수송 수단을 개발하기 위해서 만들어졌다. 하지만 실제로는 기존 로켓들보다 더 비싼 우주선이었다. 또한 고비용인데다 참사까지 발생하면서 어쩔 수 없이 은퇴의 길을 선택할 수밖에 없었다.

우주 택배 사업에 투입될 드림체이서

드림체이서는 앞으로 NASA의 화물 운송 사업인 CRS2(Commercial Resupply Services) 프로젝트에서 활약하게 된다. CRS2 프로젝트는 총 3개 회사의 우주선이 적어도 6회 이상 ISS에 화물을 수송하는 사업이다.

오는 2019년에서 2024년 사이에 진행될 이 프로젝트는 총 사업비가 140억 달러(약 17조원)에 달하는 엄청난 규모의 우주 사업이다. 이미 프로젝트에 참여 중인 오비탈사 및 스페이스X사와 함께, 시에라네바다는 ISS가 필요로 하는 물자 보급 임무를 맡게 된다.

3개사의 화물 수송 우주선은 모두 저마다의 특징을 지니고 있다. 오비탈의 우주선인 시그너스(Cygnus)는 ISS에 물자를 수송한 다음, 그 곳에서 발생한 폐기물을 싣고 지구로 돌아오다가 대기권에 진입할 때 소각되는 전통적인 우주선 형태로 이루어져 있다.

스페이스X의 수송 우주선인 드래곤(Dragon)도 전통적 우주선 모양의 하나인 캡슐 형태지만, 오비탈의 시그너스 우주선과는 달리 회수가 가능하다는 차이점이 있다.

반면 드림체이서는 무인 및 유인 방식이 모두 가능한 겸용 형태로 개발되었다. 물자 보급과 같이 정해진 궤도를 오가는 수송 업무는 무인으로 하되, 별도의 비행이나 별도의 궤도 개척 시에는 유인 형태로 사용할 계획이다.

드림체이서의 가장 큰 장점은 항공기 형태이기 때문에 일반 활주로 착륙이 가능하다는 것이다. 활주로 착륙이 장점인 이유는 별도의 기체 회수 시간이 들지 않기 때문이다. 스페이스X가 제작한 우주선의 경우 반복적으로 사용할 수는 있지만 지구에 귀환할 때에는 바다에 착수해야 하는 탓에 회수 작업을 추가해야 한다는 단점이 있다.

이에 대해 NASA에서 ISS 프로젝트를 담당하고 있는 커크 셔먼(Kirk Shireman) 단장은 “오비탈과 스페이스X의 우주선은 주로 우주인을 ISS에 보내는 ‘우주 택시’ 사업을 맡고, 시에라네바다는 ISS의 우주인들에게 생활필수품이나 우주선 수리도구 등을 나르는 ‘우주 택배’ 사업에 주력하는 것이 적합할 것으로 보인다”고 말했다.

ISS 프로젝트의 수석 연구원인 줄리 로빈슨(Julie Robinson) 박사도 “특히 드림체이서의 경우는 과학 연구에 큰 도움을 줄 수 있을 것 같다”고 기대하며 “비행기처럼 활주로에 부드럽게 내려앉기 때문에, 결정(結晶)처럼 외부 충격에 약한 시료를 지구로 가져오는 데 적합하다”고 덧붙였다.

NASA가 이처럼 화물 수송을 책임질 우주선의 참여를 확대하고 있는 이유는 안정적인 물자 보급 체계를 구축하기 위해서다. 그동안에는 기존 수송 우주선의 발사가 실패하면 물자 보급에 상당한 차질을 빚었었다. 하지만 이제는 한 회사의 발사가 실패하더라도 바로 보완이 가능한 상황이다.

발사 실패를 대비해 보급 사업에 3개사 참여

드림체이서의 전신은 당초 NASA가 ISS에서 긴급 귀환용으로 개발하던 HL-20이라는 이름의 우주선이다. HL-20의 개발이 무기한 연기되면서, 시에라네바다사가 지난 2004년에 이를 매입하여 드림체이서라는 명칭으로 바꿨다.

그 후 드림체이서는 10여년에 가까운 시간 동안 본격적인 개조 작업을 거쳐 화물을 전용으로 수송하는 우주선으로 재탄생했다. 2013년 10월에 실시한 무인 활강 비행 테스트에서는 왼쪽 바퀴가 나오지 않아 착륙에 실패했지만, 주어진 임무의 99%를 달성하여 전체적으로는 성공적이라는 성적표를 받았다.

하지만 완벽한 테스트를 위해 NASA는 두 번째 활강 비행 시험을 금년 상반기까지 실시하겠다고 최근 밝혔다. 이와 함께 실제 우주에서 비행하게 될 드림체이서의 발사 로켓 제작도 최대한 단축시킬 예정이라고 발표했다.

사실 드림체이서의 경우는 활강 비행도 서둘러야 하지만, 발사 로켓 제작에 총력을 기울여야 하는 상황이다. 발사체로 아틀라스V 로켓을 사용할 계획인데, 이 로켓을 이용한 궤도 비행 테스트는 아직 시작도 못한 상황이기 때문이다.

따라서 이미 사업을 진행 중인 스페이스X와 오비탈은 사업 시작 기한을 맞추는데 큰 무리가 없겠지만, 시에라네바다의 경우는 하루라도 빨리 테스트를 서둘러야 한다는 것이 NASA 관계자들의 의견이다.