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3040 로켓 청춘들 나섰다···'소형 발사체'로 우주 도전

이노스페이스, 20년 축적한 기술로 소형위성발사체 서비스 추진
내년과 내후년 시험발사체와 본발사 예정
김수종 대표 "선진국만 전유물 아냐···후배 위한 롤모델 될 것"
"우리는 로켓 덕후들이에요. 저기 레고로 조립된 아폴로 우주선도 보이시죠?(웃음) 직원들이 모두 30대나 40대인데 좋은 직장, 기회들을 마다하고 함께 열정을 쏟고 있어요. 아재들도 우주에 도전할 수 있다는 것을 보여주고 싶어요."

우주벤처 이노스페이스를 이끌고 있는 김수종 대표는 이같이 회사를 설명했다.

이노스페이스는 하이브리드 로켓을 이용한 소형위성발사체 개발과 위성발사 서비스를 전문으로 하는 벤처이다. 50kg급 나노위성 발사체를 비롯해 150kg급 마이크로위성 발사체, 500kg급 미니위성 발사체 관련 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다.

회사는 김진곤 한국항공대 교수 연구실에서 20여년간 축적한 하이브리드 로켓 기술을 기반으로 지난 2017년부터 시작됐다. 연구실 선후배들이 속속 합류했고, 세종시에 둥지를 마련했다. 충남 금산군에 추력 10톤급 엔진 성능시험장을 완공한데 이어 강원도 정선군에 추력 100톤급 엔진 성능시험장 구축도 협의하고 있다.  

현재 내년과 내후년 브라질 알칸타라 발사센터에서 시험발사체와 나노위성발사체를 발사하는 것을 목표로 연구개발에 박차를 가하고 있다. 

이노스페이스는 혁신(Innovation)과 우주(Space)의 합성어로, 우주에서 혁신 기술 개발을 이뤄내겠다는 의지를 담았다.<사진=강민구 기자>이노스페이스는 혁신(Innovation)과 우주(Space)의 합성어로, 우주에서 혁신 기술 개발을 이뤄내겠다는 의지를 담았다.<사진=강민구 기자>

◆뉴스페이스 기회 있어, 하이브리드 로켓 기술력 축적

"소형위성 발사체 관련 서비스 회사들의 국적이 우주 강국이 아닙니다. 발사 국가 보다 성능과 기술력이 중요해졌습니다. 전 세계적으로도 뉴스페이스에 대한 투자와 관심이 강화되는 상황에서 우리도 할 수 있을 것이라고 봤습니다."

김수종 대표는 항공우주분야 대기업 연구소에서 발사체 관련 연구를 수행하다 창업에 나섰다. 기업 명칭은 혁신(Innovation)과 우주(Space)의 합성어로, 우주에서 혁신 기술 개발을 이뤄내겠다는 의지를 담았다.

발사체는 그동안 미국, 러시아 등 선진국의 전유물로 인식됐다. 액체로켓이나 고체로켓을 활용한 대형 로켓에 중대형급 위성을 실어 보내는 것이 일반화됐다. 그러던 중 2000년대 초중반부터 민간우주개발 경쟁으로 발사 비용 절감 등이 이뤄지면서 기회가 찾아왔다. 이른바 '뉴스페이스(New Space)' 혁명이다. 아이디어로 무장한 벤처들의 도전과 투자가 확대됐다. 지구관측, 통신, 과학실험에 활용할 수 있는 소형위성과 이를 우주로 보낼 탑재체 수요도 함께 증가하는 추세다. 

기존에 중대형급 위성을 대형 발사체에 실어 보냈다면 이제는 소형위성으로 군집화를 이뤄 대등한 기능을 하고, 소형발사체로 이를 우주로 쏘아올릴 수 있다는 것이다. 김 대표에 의하면 전 세계에서 향후 10년간 8500기의 소형위성이 발사를 앞두고 있다. 

이노스페이스는 지난 20년 동안 김진곤 한국항공대학교 교수 연구실에서 개발한 하이브리드 로켓 엔진 기술을 기반으로 이 시장에 도전하고 있다.

하이브리드로켓은 기존 고체나 액체를 활용한 로켓과 차별점이 있다는 점에서 소형위성발사체에 활용될 가능성이 높다. 김수종 대표는 "이노스페이스는 기존의 높은 발사 단가를 낮춰 나노위성 발사체 50kg 발사에 20억원, 마이크로 위성 발사체 150kg급 발사에 50억원으로 제공할 수 있다"고 설명했다. 

전세계적으로도 발사 회사는 10개 정도에 불과했다. 기업 입장에서는 대형 발사체를 이용해 발사하기 때문에 긴 제작기간이 소요되고, 발사 실패에 따른 위험부담도 가져야 했다. 소형위성을 보내기에는 궤도각이 다르고 최적화하기 어려웠다. 대형 발사체에 탑재 물량이 차야 발사가 가능하고, 파손되면 제작 기간이 추가로 소요됐다.

고체로켓에 활용되는 산화제와 연료 모두 고체이다. 제작 비용이 낮지만 추력 조절이 어렵고, 폭발 위험성이 있다. 액체로켓은 산화제와 연료 모두 액체로 사용한다. 제작 비용이 높고, 제작기간이 오래 걸린다. 추력 조절이 가능하지만 고체로켓과 마찬가지로 폭발 위험성이 여전히 존재한다.

반면 하이브리드로켓은 안전성, 경제성, 추력제어 등이 가능해 기존 로켓을 대체할 기술로 관심을 받고 있다. 김 대표는 박사과정부터 지속적으로 연구해 오던 이 분야 기술이 시장에서 통할 것이라고 보고 연구실 기술을 활용해 창업했다.

김 대표는 "학계과 산업계에서 연구를 수행하며, 40대 중반까지 항공우주분야 창업에 대한 꿈을 간직해왔다"면서 "10~20년전에는 시장도 없고, 선배들의 도전도 실패하는 것을 지켜봤던 반면 2010년 이후 소형위성 발사체 시장이 대두되고, 뉴스페이스 시대가 열리면서 승산이 있을 것이라고 봤다"고 설명했다. 

이노스페이스는 세종시에 입주하면서 임직원들을 위한 환경도 확보했다.<사진=강민구 기자>이노스페이스는 세종시에 입주하면서 임직원들을 위한 환경도 확보했다.<사진=강민구 기자>

이노스페이스은 하이브리드로켓 기술력에 자부심이 남다르다. 김 대표는 세계 상위권에 있다고 자신했다. 

하이브리드로켓은 그동안 오래 연구된 주제이다. 연료가 추진력이 낮았고, 무게 등을 이유로 상용화되기 어려웠다. 김 대표는 박사 과정에서 로켓 엔진과 연료 효율을 높이는 연구를 수행했다. 이와 함께 고효율 산화제 가압 기술과 성능 설계, 예측 기술까지 더해지며 설계부터 시험평가까지 회사 연구진들이 직접 수행할 수 있게 됐다.

로켓 개발 과정에서 필요한 성능시험장도 하나하나 갖추고 있다. 주민동의를 거쳐 금산군에 지상연소시험장을 마련했다. 지난 2017년부터 김 대표를 비롯한 임직원이 허가를 받기 위해 노력한 결과다. 이 시험장에서 로켓 엔진을 성능시험하고 성능분석 보고서를 작성하는 일도 추진할 계획이다. 

성능시험장 일부를 학생들을 위한 교육 체험의 장으로도 활용할 계획이다. 학생들이 실제 로켓 엔진 성능 테스트를 지켜볼 수 있는 프로그램을 마련할 계획이다. 민간기업서 하는 안전한 로켓 연소를 지켜보며 항공우주 전문가의 꿈을 키우도록 돕겠다는 취지다. 

2톤급 엔진을 개발한데 이어 현재 개발중인 10톤급 엔진 개발이 내년 상반기 중 완료되면 이를 활용해 11월경 브라질 알칸타라 발사센터에서 시험발사체를 발사한데 이어 2021년 10월 나노위성발사체를 발사할 계획이다. 

이에 앞서 소형과학로켓 개발을 마쳤다. 11회 이상 비행시험 노하우를 활용해 인공강우 시험 등에 활용될 수 있는 과학로켓 납품 등도 준비중이다. 

팀원들도 서로 격려하며 연구에 매진하고 있다. 로켓 분야에서 열정을 발휘할 기회가 상대적으로 많지 않은 상황에서 연구실 후배들은 김 대표의 제안에 새로운 도전을 기꺼이 택했다. 해외 명문대 박사 과정과 연구소를 포기하고 온 이들도 있다.  

김 대표도 이들의 의사를 존중, 각자 하고 싶은 연구를 하도록 장려한다. 김 대표는 "주말에도 연구활동을 지속하고, 자신이 하고 싶은 연구를 즐겁게 하도록 돕는 여건을 마련했다"고 말했다. 

창업 이후 과정이 순탄치는 않았다. 시험장 완공을 위한 인허가가 지연되면서 초기 설립자금이 소진됐다. 불가피했던 추가 투자가 마무리 단계에 있다.  

이노스페이스는 국내 위성업체를 비롯해 대기업 통신사들의 위성 발사 서비스도 제공할 계획이다. 우주 분야는 기술력만 있다고 되지 않기 때문에 유관 기관, 정부부처, 타 기업과의 협력과 연계도 강화할 계획이다.

궁극적 목표는 유인비행체 개발과 관련 서비스를 제공하는 것. 이를 위해 2021년부터 2025년까지 설정한 목표부터 실현할 계획이다. 김 대표는 "우주를 향한 꿈을 간직하고 있으면 나이가 들어도 도전할 수 있다는 것을 보여주고 싶다"면서 "선배로서 우주분야 후배들을 위한 롤모델을 보여주겠다"고 말했다.

회사 벽 한 켠에는 창조, 진취성, 혁신의 가치를 알리는 글귀와 각종 상장이 게시돼 있다.<사진=강민구 기자>회사 벽 한 켠에는 창조, 진취성, 혁신의 가치를 알리는 글귀와 각종 상장이 게시돼 있다.<사진=강민구 기자>

이노스페이스는 인도 출생의 전문가도 영입했다.<사진=강민구 기자>이노스페이스는 인도 출생의 전문가도 영입했다.<사진=강민구 기자>

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