우주산업, 어디까지 발전했을까? - 스페이스X, 블루오리진

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최근의 이슈 몇가지를 말씀드리며 시작해보겠습니다.

- 얼마 전에 우주를 배경으로하는 SF 영화 '승리호'가 넷플릭스에서 개봉하여 주목을 받았습니다.

- 테슬라 등의 성장 기업에 투자하는 것으로 유명한 ETF운용사 '아크인베스트'의 설립자이자 CEO인 '캐시우드'는 우주 산업 관련 ETF를 발표하기도 했죠.

- 또한, 일론머스크가 설립한 스페이스X는 최근에 투자를 받아서 82조원의 기업가치를 인정받았습니다. (이는 국내 기준으로 삼성전자와 SK하이닉스 다음으로 높은 기업가치입니다)

 

이들의 공통점은 바로 '우주'인데요, 현재 우주에 대한 관심은 영화를 넘어, 산업과 투자 측면에서도 나타나고 있습니다. 오늘은 그런 우주산업이 어떻게 변화하였고, 현재 관련 기업들이 어떤 비전을 갖고 사업을 펼쳐나가고 있는지 살펴보겠습니다!

 

 

#우주산업의 변화: 국가에서 민간으로 

 

과거 우주산업은 민간의 영역이 아니라 국가가 주도하는 분야였습니다. 20세기 초중반에 나치 독일의 미사일과 로켓에 관한 연구를 기초로 로켓 기술이 발전하였고, 세계 2차대전이 끝난 이후인 20세기 중후반에는 미국과 소련이 우주 산업을 주도했습니다. 흔히 우주 경쟁이라고 하는 미국과 소련의 우주 기술 개발 경쟁은 미사일 등의 군사 기술과 밀접했을 뿐만 아니라, 양국의 자존심이 걸린 문제였습니다.

 

이렇게 20세기까지만 하더라도 우주 산업은 연구와 군사적 목적이 주를 이루는 국가 주도의 산업이었습니다. 그러나 2000년 즈음부터 로켓을 비롯한 우주 기술이 발달하여 상업화의 가능성이 증가하면서 민간의 참여도 늘어났습니다. 상업화를 가능하게 만든 대표적인 기술로는 2015년에 스페이스X와 블루오리진이 개발에 성공한 '로켓 추진체 회수 기술'이 있습니다. 여기서 말하는 추진체 회수는 우주 산업에 있어서 매우 중요하고 획기적인 기술입니다. 기존에는 우주선을 발사할 때마다 추진체를 버렸는데, 이것이 로켓을 발사하는 비용에서 매우 큰 부분을 차지했기 때문입니다. 부산을 갈 때마다 ktx를 버리는 느낌일까요?

 

이렇게 우주 기술은 이제 민간이 주도할 정도로 많이 변화하고 발전하였습니다. 21세기는 우주 경쟁 시대 때 로켓 발사 생중계와 여러 SF소설 및 영화를 보고 자란 아이들이 어른이 됐을 시기인데, 이러한 점도 여러 기업인이 우주 산업에 대한 뚜렷한 비전을 갖게 되는데 한 몫 했을 수 있겠네요!

 

 

#우주산업의 비즈니스 모델

현재 우주 기업이 수익화를 추구하는 방법으로는 크게 세 가지가 있습니다.

 

1. 정부 사업 수주

우주 경쟁 시대 이후, 미국은 비용과 안정성의 이유로 우주왕복선을 퇴역시키고 우주개발 정책을 조정해왔습니다. 2011년 우주왕복선 아틀란티스의 비행을 끝으로, NASA는 직원 2800명을 해고하고 9년동안 러시아에게 승선료를 내고 발사체를 이용했습니다. 그대신 NASA는 민간 기업에 투자하고 프로젝트를 발주하며 민간기업을 육성해 왔습니다. 예를 들어 2005년에는 스페이스X와 국제우주정거장 화물운송계약을 맺었고, 2014년에는 유인우주선 및 유인 우주비행 기술 개발을 위해 스페이스X와 보잉에게 약 8조원이 넘는 금액을 투자하기도 했습니다.

 

2. 우주 여행

우주여행에는 로켓을 이용하여 지상 100km까지 올라갔다 무중력 체험을 하고 돌아오는 ‘준궤도 여행’에서부터 350km의 우주정거장까지 이동하여 그곳에 머물다가 지상으로 돌아오는 ‘지구 궤도 여행’, 그리고 본격적으로 지구를 벗어나 다른 위성이나 행성에 가는 ‘지구 밖 우주여행’이 있습니다. 그리고 준궤도 여행은 올해부터 본격적으로 시작될 전망입니다. 버진갤럭틱은 약 25만 달러의 준궤도 우주여행 상품을 내놓았는데, 대기자만 무려 1000명이라고 합니다.

 

3. 위성 통신 사업

위성 통신이란 통신사가 설치한 기지국이 아니라 위성을 통해 이동통신 서비스를 제공하는 기술입니다. 이는 기지국 설치가 불필요하고 남극이나 오지 등에서도 통신이 가능하다는 장점이 있습니다. 사실 이 사업은 이미 오래 전부터 시행되고 있었는데요, 모토롤라가 주도적으로 결성한 '이리듐 컨소시엄'은 1998년에 위성 통신 서비스를 시작했습니다. 총 66개의 인공위성을 쏘아서 지구 전지역에서 이용할 수 있는 핸드폰 통신 서비스를 제공하는 프로젝트로, 자세한 얘기는 글 하단에 별첨을 참조해주세요!

 

이런 비즈니스 모델을 토대로 많은 민간 우주기업이 탄생했는데요, 그 중에서 가장 주목을 받고 있는 스페이스X와 블루오리진에 대해 살펴보겠습니다.

 

 

#일론 머스크의 '스페이스X' (SpaceX)

 

일론 머스크는 2002년에 페이팔을 매각하고 SpaceX를 창업했습니다. 2004년에 테슬라에 투자하기 시작했으니 테슬라보다 먼저 시작한 사업인 것이죠. 스페이스X는 2005년에 NASA와 국제우주정거장 화물운송계약을 맺고, 2008년에 15억달러 계약을 체결하는 등 주로 정부 계약 수주를 통해 수익을 창출하며 성장해왔습니다.

 

현재 스페이스X의 대표적인 사업은 바로 위성통신 사업입니다. 스페이스X는 2015년부터 계획을 발표하고 스타링크(Starlink)라는 위성통신 사업을 추진해 왔는데요, 이는 총 42000개의 인공위성을 통해서 1Gbps 속도와 10ms 지연속도(4G범위의 성능)의 전세계 인터넷망을 구축하는 프로젝트입니다. 스페이스X는 2019년에 스타링크 위성을 발사하기 시작하여 현재 1000개 이상의 위성을 쏘아올렸습니다. (1000개 기준의 현재 성능은 50Mbps의 속도와 50ms의 지연속도로, 3G나 공용 와이파이와 유사한 성능입니다)

 

하지만 일론머스크가 스페이스X를 설립하고, 스페이스X가 위성 통신 사업에 진출한 것은 단순히 수익만을 위해서는 아니라고 생각됩니다. 일론 머스크는 예전부터 지속적으로 화성 테라포밍을 언급하며, 인류가 화성에 식민지를 건설하여 사는 미래를 얘기해왔습니다. 그런 미래 시대에 행성 간의 통신을 위해서는 통신 인프라가 우주에 있어야 하기에, 이 때 스타링크는 꼭 필요한 인프라가 될 것입니다. 뿐만 아니라 테슬라를 통해 습득한 배터리, 태양광, 전기차 기술은 스타십의 부품에 적용될 것이고, 자율주행 기술은 스타십의 우주항해시스템이 될 수 있습니다. 

 

일론 머스크는 테슬라와 스페이스X를 통해 자신의 비전에 천천히 다가가고 있던 것이 아닐까요?

 

 

#제프 베조스의 '블루오리진' (Blue Origin)

 

제프 베조스는 1997년에 아마존을 상장하고, 일론 머스크의 스페이스X보다 2년 앞선 2000년에 블루오리진을 창업했습니다. 그리고 스페이스X가 주로 정부 사업 수주로 연구를 이어온 것과 달리, 블루오리진은 제프 베조스가 아마존 주식을 팔아 매년 약 1조원에 달하는 금액을 투자하며 연구를 이어왔습니다.

 

스페이스X에 비해 덜 알려졌지만, 블루오리진도 다양한 사업을 하며 성장하고 있는데요, 블루오리진은 작년에 3236개의 위성을 쏘아올려 위성 통신 서비스를 제공하겠다는 '프로젝트 카이퍼'를 발표하였습니다. 또한 위에서 언급한 버진갤럭틱과 마찬가지로 준궤도 우주여행 서비스를 준비하고 있다고 하기도 했죠.

 

얼핏보면 스페이스X와 블루오리진은 비슷한 사업을 하는 경쟁자로만 보일 수 있는데요, 이들의 가장 큰 차이점은 바로 '비전'에 있습니다. 화성을 목표로 한 일론 머스크와 달리, 제프 베조스는 비전(에너지 문제 해결)의 목표를 '달'에 두고 있습니다. 제프베조스는 지구랑 가까우며, 중력이 적어 로켓 발사에 용이하다는 이유로 달을 선택했습니다. 그렇게 달에 인프라를 구축하여 에너지 문제를 유발하는 중공업 등의 산업을 옮기면 지구는 에너지 문제에서 보다 자유로울 수 있다는 것인데요, 그는 여기서 그치지 않고 우주 식민지를 만들어 거대한 생활 공간을 만든다는 비전도 공개했습니다.

(상단의 이미지가 우주식민지의 예시인데요, 실린더 모양의 공간을 회전시켜 인공 중력을 만들고 자연재해의 위험이 없는 생활 터전을 만들겠다는 계획입니다)

 

 

많은 사람들은 예전부터 일론 머스크나 제프 베조스의 우주 산업에 대해 왜 그것이 불가능한지 여러 이유를 내세우며 설전을 벌였습니다. 그러나 다른 사람들이 비판을 할 동안, 누군가는 자신의 비전과 꿈을 위해 한 발자국씩 나아가고 있었던 것입니다. 혹시 여러분도 남들의 비판에도 아랑곳하지 않고 추구하고 싶은 자신만의 비전이 있으신가요?

 

 

#별첨1. 이리듐 프로젝트

이리듐 프로젝트는 모토롤라 주도로 결성되어 66개의 위성(처음에는 77개를 계획)으로 1998년에 서비스를 개시했으나, 1년도 되지 않아 파산보호를 신청하고 2001년에 다른 사업자가 인수하게 되었습니다. 그래서 현재는 별도의 기업인 이리듐 커뮤니케이션스가 운영을 하고 있는데요, 위성은 보통 수명이 10년이라서  2017~2019년에 총 75개의 Iridium-NEXT의 위성이 다시 발사되었습니다. (해당 위성들은 스페이스X의 발사체를 이용하여 발사되었습니다)

과거 이리듐의 통신 속도는 2G에 미치지 못했으며, 현재 이리듐 넥스트는 2G~3G 사이의 성능을 나타냅니다. 그리고 해당 서비스는 주로 유조선, 화물선을 운용하는 선사에서 많이 사용되고 있다고 하네요.