소형 위성 발사 시장 가격 경쟁 불붙나?

과학기술

소형 위성 발사 시장 가격 경쟁 불붙나?
스페이스X, 소형 위성 발사 예약 서비스 개시

2020.02.12 10:10 심창섭 객원기자

최근 우주 개발이 활기를 띠면서 소형 인공위성 수요가 급증하고 있다. 전자 기술이 발달한 덕분에 작은 위성으로도 많은 것을 할 수 있기 때문이다. 이런 추세와 함께 발사체를 개발하려는 스타트업이 큰 폭으로 늘어났지만, 강력한 경쟁자의 참여로 소형 발사체 개발에 적신호가 켜졌다.

지난 6일 스타트업 전문매체 ‘테크크런치(TechCrunch)’에 따르면, 스페이스X는 자사 웹사이트를 통해 소형 위성의 발사 예약 서비스를 개시했다. 제시된 발사 비용은 파격적인 수준으로, kg당 5000달러에 불과하다.

인공위성의 무게를 입력하면 발사 비용이 표시된다. [스페이스X 웹페이지 캡처]

스페이스X 홈페이지에 접속하면 ‘소형 위성 발사체 공유 프로그램(SmallSAT rideshare program)’이라는 새로운 메뉴가 추가된 것을 볼 수 있다. 여기에 원하는 궤도와 발사 예정 시기, 그리고 위성 무게를 입력하면 구체적인 금액이 표시된다.

발사 비용은 페이로드(로켓에 실리는 물건의 하중)가 200kg 이하일 경우에 100만 달러부터 시작하고, 예약 가능한 최대 중량인 830kg 일 때는 415만 달러다. 이외에 위성 크기, 분리 시스템 사용 여부, 보험 등의 다양한 추가 옵션이 있어서 실제 비용은 조금 더 비싸지지만, 비슷한 소형 발사체와 비교하면 여전히 저렴한 편이다.

예약 가능한 로켓 발사 일정을 확인할 수 있다. [스페이스X 웹페이지 캡처]

위성은 세 가지 궤도 중에 선택해서 발사할 수 있다. 가장 많이 쓰이는 ‘지구 저궤도(Low Earth orbit, LEO)’는 올해 7월부터 매월 한 차례씩 발사할 예정이다. 지구 관측위성들이 애용하는 ‘태양동기궤도(Sun-synchronous orbit, SSO)’는 내년까지 4회 발사 일정이 잡혀 있다. 이외 ‘극궤도(Polar orbit)’를 별도로 선택할 수 있지만, 태양동기궤도와 비슷해서인지 아직 구체적인 발사 계획은 없다.

모든 선택이 끝나면 미국 정부의 ITAR(군수품 수출입 제한 목록)와 같은 제한 사항을 확인한 후 신용카드로 5000달러의 계약금을 지급하면 된다. 이후 스페이스X의 승인을 받고, 5일 이내에 일부 잔금 납부를 포함하여 모두 4회에 걸쳐 전체 비용을 분납하는 방식이다.

발사 대기 중인 60대의 스타링크 위성. © SpaceX

그동안 스페이스X는 톤 단위의 인공위성을 운반하는 중대형 발사체 시장에서 가격 파괴를 주도해왔다. 대량 생산과 재사용 등으로 생산비를 크게 절감한 것이 비결이다. 주력 발사체인 팰컨 9는 이미 발사 횟수와 화물 운반량에서 단일 발사체로는 전 세계 최고 수준에 도달했다.

팰컨 9 로켓은 20톤이 넘는 페이로드를 지구 저궤도까지 운반할 수 있다. 지난해부터 평균 무게가 227kg인 스타링크 위성을 한 번에 60대씩 발사하고 있으며, 앞으로 매월 한차례 이상 계속 발사할 예정이다. 스페이스X는 이러한 발사 빈도와 화물 운반 능력을 활용해서 소형 인공위성 발사 수요까지 흡수하겠다는 사업 전략을 세운 것으로 여겨진다.

소형 발사체 분야의 진입 장벽 크게 높아져

그동안 중대형 발사체 위주로 구성된 시장 환경에서 소형 위성을 발사하려면 많은 어려움이 있었다. 대형 인공위성을 발사하는 로켓 일정에 맞춰 자투리 공간에 끼워 넣어야 했기 때문이다. 이렇게 부차적인 화물 취급을 받다 보니 원하는 시기에 발사하기도 어렵고, 소형 위성이 증가하면서 탑승 경쟁률까지 덩달아 치솟았다.

지금까지 여러 스타트업이 개발했거나, 개발 중인 소형 발사체는 주로 200kg 이하의 페이로드 운반 능력을 갖는다. 크기가 작아서 3D 프린팅이나 전기 모터식 터보펌프 등을 사용할 수 있으므로 개발이 수월하고, 대량 생산을 통해 일 년에 수십 차례씩 쏘는 것이 가능하다. 비록 단위 중량당 운송 단가는 중대형 발사체보다 비싼 편이지만, 소형 위성을 위해 특화된 발사체로 각광받았다.

샌프란시스코 인근에서 로켓 테스트 중인 아스트라. © Astra

현재 소형 발사체 시장의 선두 주자는 일렉트론 로켓 실용화에 성공한 ‘로켓랩(Rocket Lab)’이다. 일렉트론은 500km 고도의 태양동기궤도에 150~225kg 사이의 페이로드를 운반하는 데 기본 비용으로 570만 달러가 든다.

주목받는 또 다른 업체로 ‘아스트라 스페이스(Astra Space)’가 있다. 아스트라는 미 국방성 다르파(DARPA)의 지원 사업에 선정된 유일한 발사체 스타트업이며, 개발 중인 로켓은 250만 달러의 가격으로 75~200kg 페이로드를 발사하는 것이 목표라고 알려졌다.

스페이스X의 이번 조치는 100~800kg 대 페이로드 시장에서 경쟁 스타트업들의 시장 진입을 크게 위축시킬 것으로 전망된다. 위성 중량이 200kg인 경우, 회당 발사 비용이 100만 달러 선으로 접어들면 소형 발사체를 개발 중인 스타트업 상당수가 사업을 포기할 만큼 큰 압박이 되기 때문이다.

이처럼 거대 기업이 소형 위성 발사 시장까지 넘보면서 후발 주자들은 100kg 이하의 초소형 위성 발사를 노리거나, 가격을 더 내려서 회당 100만 달러 수준까지 낮춰야 경쟁력을 갖출 수 있다. 스페이스X의 이러한 행보에 앞으로 논란이 커질 것으로 예상되는 이유다.

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