한국도 2030년에는 달 착륙선 보낸다...한국형발사체 개발사업 확정

2026년부터는 우리나라도 미국·유럽·일본처럼 민간업체가 인공위성 발사체를 쏘아올리는 ‘민간 우주개발 시대’가 열린다. 다만 한때 앞당겨졌던 한국형발사체 사업의 본발사 일정이 2021년으로 도로 미뤄졌으며, ‘2020년 이후’였던 달착륙선 발사계획도 2030년으로 다소 늦춰졌다.

국가우주위원회는 5일 위원장인 유영민 과학기술정보통신부 장관이 주재하는 가운데 제14회 회의를 열고 이런 내용을 포함한 ‘제3차 우주개발진흥기본계획안’과 ‘한국형발사체개발사업 일정 검토 및 향후 계획안’을 심의·확정했다. 3차 우주개발 진흥 기본계획은 2013년에 수립된 ‘우주개발 중장기계획’(2014∼2040) 이후 발생한 대내외 여건과 환경변화를 반영해 문재인 정부 5년간(2018∼2022)의 우주개발 계획과 2040년까지의 비전과 목표를 제시한 것이다. 이진규 과기정통부 제1차관은 “이번 3차 기본계획은 국가위상 제고나 경제발전이 강조되었던 그동안의 우주개발 계획에서 탈피하여 ‘국민의 안전과 삶의 질 향상’에 최종 지향점을 뒀다”고 설명했다.

정부는 2022년까지 진행될 한국형발사체 사업으로 발사체 기술을 확보하고, 이를 민간에 이전해 ‘민간우주개발’ 시대를 열 계획이다. 이를 통해 2026년부터 민간 발사서비스를 개시하고 2030년부터는 모든 중·소형위성 발사서비스를 민간주도로 제공한다는 계획이다. 또 연내에 ‘우주 산업화 및 우주일자리 창출 촉진 전략’을 수립하고, 우주개발을 단계적으로 민간중심으로 전환할 방침이다. 정부는 앞으로 5년간이 국내에서 ‘우주시장 형성 초기단계’가 될 것으로 보고 작년에 276명에 그쳤던 우주산업체의 신규 채용 규모를 2022년까지 1천500명 수준으로 늘린다는 목표를 세웠다.

정부는 한국형발사체 사업이 성공으로 끝나면 기술을 민간으로 이전하고 성능 업그레이드를 위해 후속 연구개발(R&D) 프로그램을 운영하는 한편 지속적 물량공급 등을 통해 민간 양산체계의 구축을 유도한다는 방침이다. 정부는 우선 500kg 이하 위성발사가 가능한 소형발사체에 한국형발사체 기술을 적용하는 R&D를 2025∼2030년에 집중적으로 하고, 2030∼40년에는 3톤급 정지궤도위성 발사가 가능한 대형발사체로 확장하겠다는 구상을 세웠다.

한국형발사체계획의 목표는 1.5톤 실용급위성을 지구저궤도(600∼800km)에 투입할 수 있는 3단형 한국형발사체를 개발하는 것으로, 2021년 3단형 발사체 본발사 성공을 목표로 일정이 진행되고 있다. 정부는 일단 엔진의 비행성능 검증을 위한 시험발사체 발사를 올해 10월에 예정대로 시행할 계획이다.

그러나 3단형 발사체 1차 본발사 일정은 2021년 2월로, 2차 본발사 일정은 2021년 10월로 조정됐다. 이는 2013년 수립됐던 계획 대비 각각 14개월, 16개월 늦춰진 것이다. 발사 일정 조정에 따라 사업기간도 2022년 3월까지로 1년 연장됐다. 정부는 올해 10월 예정인 1차 시험발사 실패시 동일한 형태의 추가 시험발사체를 구성해 2019년 10월에 재발사한다는 백업 플랜(실패대비 계획)도 세웠다. 이에 따라 1차 시험발사가 단번에 성공하면 2021년에 예정대로 3단형 발사체 본발사를 추진하게 된다. 그러나 시험발사 실패로 추가발사를 할 경우 본발사와 우주발사체사업 기간은 각각 4개월 추가 연장된다.

한국형발사체 사업은 달탐사 2단계 계획으로도 이어진다. 정부는 미국 항공우주국(NASA)과 협력해 추진 중인 달탐사 1단계(달궤도선) 사업은 2020년까지 550kg급 달 궤도선을 발사한다는 목표를 예정대로 추진중이다. 정부는 이를 위해 작년 말에 팰컨 9 발사체를 이용한 발사용역 계약을 미국 스페이스엑스와 체결한 바 있다.

외국 발사체를 쓰는 1단계와 달리, 달탐사 2단계(달착륙선) 사업은 한국형발사체를 이용한다는 것이 정부의 구상이다. 정부는 달탐사 2단계 사업을 2030년을 목표로 추진하되 사업을 조기에 개시할 수 있도록 2019년부터 임무분석, 기술수준 검토 등을 위한 사전기획에 착수할 예정이다. 또 달착륙선 성공 후에는 2035년을 목표로 ‘소행성에서 샘플을 채취해 지구로 귀환’하는 프로젝트를 추진키로 했다. 이는 예전 계획에서 달착륙선 성공 후 차기 목표가 ‘달에서 샘플 채취 후 귀환’으로 잡혀 있었던 것보다 목표 설정이 더 진전된 것이다. 전략기술의 조기확보를 위해 고난도 기술인 지구재진입·도킹 기술은 2021년부터 개발에 착수한다.

정부는 또 4차산업혁명 시대의 성장동력 기반인 위치·시각정보의 안정적 확보를 위해 한반도 인근을 대상으로 하는 한국형 위성항법시스템 ‘KPS’(Korea Positioning System)를 구축해 2035년부터 서비스를 제공한다는 목표를 추진키로 했다. 이는 구축 후 서비스까지 장기간이 소요되고 막대한 예산이 필요할 뿐만 아니라 기술개발, 주파수확보, 위성운용, 칩 생산, 기기 보급 등이 국제적 협력을 통해 이뤄져야만 하는 초대형 사업이다.

정부는 올해는 일단 전문가 중심의 ‘예비추진단’을 만들어 위성항법 기반 산업·서비스 고도화 효과 분석, 기술수준·소요재원, 국제협력 방안 등을 검토키로 했으며, 내년까지 구체적 KPS 구축전략을 마련하고 2020년부터 지상시험장구축, 탑재체 기술개발, 주파수 확보 등을 목표로 본사업에 착수키로 했다.

정부는 또 재난·재해 등 국가위기, 해양·환경·농수산 등 공공활용, 통신·항법 등 4차 산업혁명 기반 서비스, 한반도 정밀 감시 등 4대 위성 서비스를 중심으로 국가위성의 활용도를 높여 나갈 계획이다. 정부는 초소형위성을 활용한 국가위기 대응 서비스 체계를 2022년까지 구축키로 했다. 현재 촬영주기(24시간+@)를 대폭 단축해 약 1시간 단위 관측으로 재난·재해 서비스를 제공함으로써 국가위기에 효율적으로 대응하겠다는 것이다. 또 위성항법보정시스템을 2022년까지 구축해 오차범위 1m 이내 정밀 위치정보서비스가 가능해진다.