누리호 탑재체를 더 멀리 운반할 새 우주선
한화에어로스페이스가 한국 최초의 궤도 수송선 개발을 준비하고 있다. 2029년 시범 임무에서는 소형 위성 1기를 지구 저궤도에 투입하고 통신위성을 달 쪽으로 운반할 계획이다. 이 임무는 국내 개발 누리호의 8차 발사에 실릴 예정이다.
목차
누리호는 수송선을 지구 상공 약 300㎞ 궤도에 올려놓는다. 이후 우주선은 표준화된 단위로 만든 소형 위성인 큐브샛을 분리한다. 이어 자체 추진력으로 달 전이 궤도에 진입해 통신위성을 예정된 분리 지점에 투입한다.
한국항공우주청(KASA)은 우주에서 운용할 비행 모델 개발을 이끌 업체로 한화에어로스페이스를 선정했다. 한화에어로스페이스는 8월 항공우주청과 개발 협약을 맺었고, 항공우주청은 10월 22일 협약을 발표했다. 설계 작업은 2026년 시작될 예정이다.
이번 임무에는 한국형 로켓과 한국형 궤도 수송선, 달 궤도 투입을 목표로 하는 한국형 통신위성이 함께한다. 누리호가 처음 도달하는 궤도 너머로 탑재체를 운반해 한국 발사체의 운송 범위를 넓히는 것이 실질적인 목적이다.
로켓이 도착한 뒤에는?
누리호와 수송선은 서로 다른 역할을 한다. 로켓은 지구에서 우주로 올라가 탑재체를 궤도에 올리는 데 필요한 힘을 제공한다. 이후 수송선은 궤도를 바꿔, 최초 발사만으로는 바로 도달할 수 없는 목적지까지 위성을 운반한다.
한국항공우주청 우주과학탐사 임무설계 프로그램의 강현우 책임자는 두 기체의 역할을 다음과 같이 설명했다.
누리호가 위성을 우주로 보내는 것이라면, OTV는 위성을 우주에서 최종 목적지까지 운송하는 것
따라서 궤도 수송선(OTV)은 운송 역할을 맡는 우주선이다. 항공우주청 사업은 여러 궤도에 위성을 투입하고 달 전이 임무를 수행할 수 있는 비행 모델을 개발해 실증하는 것을 목표로 한다. 기술의 확장 용도로는 위성 궤도 조정과 우주탐사 지원 등이 제시됐다.
2029년 임무에서 두 차례 탑재체 투입
예정된 실증 임무에서 수송선은 서로 다른 두 가지 탑재체 투입 임무를 수행한다. 먼저 지구 저궤도에 큐브샛 1기를 투입한다. 지구 저궤도는 지표면과 비교적 가까워 관측·연구 위성이 다수 운용되는 영역이다. 이후 통신위성을 싣고 달을 향해 이동한다.
달 전이 궤도는 지구 주변에서 달 쪽으로 향하는 경로다. 그 궤도에 진입하는 것과 달 주변의 안정적인 궤도에 들어가는 것은 여정의 서로 다른 단계다. 발표된 실증 순서에 따르면 수송선은 지구 궤도에서 출발해 달 전이 궤도로 이동한 뒤 목표 지점에서 통신위성을 분리한다.
이 차이를 이해하는 것이 임무를 파악하는 데 중요하다. 누리호가 최초 발사를 담당하고, 수송선이 그다음 운송 단계를 맡는다. 통신위성은 달 궤도 투입을 목표로 하지만, 발표에는 위성이 최종적으로 그곳에 도달하는 데 필요한 추진 방식이나 운용 순서가 자세히 나와 있지 않다.
서로 다른 두 단계에서 탑재체를 성공적으로 분리하면 여러 위성을 대체로 같은 목적지까지 운반하는 것 이상의 역량을 입증하게 된다. 수송선은 누리호와 분리된 뒤 자체 비행을 제어하고 첫 위성을 투입한 다음 두 번째 탑재체를 싣고 계속 이동해야 한다.
두 가지 예산 규모, 설명 필요
개발 계획에 따르면 비행 모델 개발을 위한 정부 예산은 2026년부터 2029년까지 700억 원이다. 그러나 항공우주청이 7월 20일 사업을 설명할 때는 2029년까지 투자액을 400억 원으로 제시했다. 차액은 300억 원으로, 사업 규모를 평가할 때 무시하기 어려운 수준이다.
사업자 선정 시점에도 차이가 있다. 사업 발표 자료에는 한화에어로스페이스가 6월 선정된 것으로 나와 있지만, 항공우주청은 7월 20일 설명에서 연구개발기관 선정이 진행 중이라고 밝혔다. 8월 협약 체결과 10월 22일 발표는 이후의 계약 절차에 해당한다.
예산 총액이 다른 이유와 선정 절차가 겹쳐 보이는 이유는 설명되지 않았다. 두 발표 모두 사업이 2029년에 끝나는 개발 과정의 일부이며, 그해 누리호 8차 발사에서 수송선의 역량을 실증할 예정이라는 점은 공통으로 제시했다.
항공우주청의 제안요청서에는 핵심 기술 목표로 여러 궤도에 위성을 투입하는 일, 달 전이 임무, 실제 비행체의 개발과 실증이 명시돼 있다. 구체적인 임무 목표를 제시함으로써 이번 예산이 연구만이 아니라 실제 임무 수행과 연결된다.
발사까지 남은 주요 일정
한화에어로스페이스와의 협약으로 비행용 하드웨어의 설계와 제작이 본격 추진된다. 일정은 누리호 발사 계획과 연계돼 있어, 예정된 실증을 위해 로켓과 수송선 양쪽의 개발 진척이 중요하다.
- 6월: 한화에어로스페이스가 총괄 개발업체로 선정됐다.
- 7월 20일: 항공우주청이 사업 목표와 400억 원 투자 계획을 설명하고, 선정 절차가 진행 중이라고 밝혔다.
- 8월: 한화에어로스페이스가 항공우주청과 비행 모델 개발 협약을 체결했다.
- 10월 22일: 항공우주청이 협약을 발표했다.
- 2026년: 설계 작업이 시작될 예정이다.
- 2029년: 누리호 8차 발사에서 수송선을 발사해 위성 투입과 달 전이 임무를 수행할 계획이다.
2029년 발사는 실증 목표다. 운송 개념을 실제 우주선으로 구현하고, 우주에서 계획된 임무 절차를 완수할 수 있는지 입증하는 것이 과제다.
누리호에서 역할 넓히는 한화
한화에어로스페이스는 새 수송선을 실어 나를 발사체에서도 이미 중요한 역할을 맡고 있다. 회사는 누리호 4차 발사에서 로켓의 제작과 조립을 이끌고 300곳이 넘는 협력업체를 조율했다. 당시 과학위성 516㎏과 큐브샛 12기를 지구 상공 약 600㎞ 궤도에 투입했다.
4차 발사는 여러 탑재체를 비슷한 궤도에 분리하는 역량을 입증했다. 계획된 수송선 임무는 최초 투입 궤도에서 서로 다른 목적지로 탑재체를 운반하는 능력을 추가한다. 출발 고도인 약 300㎞도 4차 발사 때 사용한 약 600㎞와 다르다.
하드웨어와 함께 한국의 역할 분담도 달라지고 있다. 4차 발사에서는 산업계가 생산과 조립을 이끌었고, 정부는 최종 발사 승인과 임무 관리를 맡았다. 한화에어로스페이스는 수송선 개발 협약을 통해 국가 우주사업에서 또 하나의 개발 역할을 맡게 됐다.
누리호 일정에는 앞서 2026년과 2027년 5·6차 발사가 포함됐고, 관계자들은 2028년 7차 발사를 위한 예산 요구안을 준비하고 있었다. 수송선 임무가 8차 발사에 포함되면서 정기적인 우주 접근 역량을 갖추려는 지속적인 노력과 연결된다.
위성 사업자가 더 정밀한 투입을 원하는 이유
위성 기업들은 여러 고객과 로켓을 함께 이용해 우주로 나가는 경우가 많다. 한 번의 발사로 여러 탑재체를 실어 나르는 방식이지만, 로켓은 대체로 미리 정해진 궤도에 탑재체를 투입한다. 위성은 이후 운영사가 원하는 궤도에 도달하기 위해 자체 추진력을 사용해야 할 수 있다.
궤도 수송 서비스는 그 여정의 일부를 대신할 수 있다. 고객은 로켓이 공통으로 제공하는 궤도에만 만족하는 대신, 위성의 실제 운용 위치에 더 가까운 곳까지 운송하는 서비스를 이용할 수 있다.
위성업체 나라스페이스의 이정규 이사는 이러한 서비스의 장점과 상업적 조건을 다음과 같이 설명했다.
공동 발사는 정해진 궤도까지만 갈 수 있는 시외버스와 같지만, OTV를 이용하면 고객이 원하는 궤도까지 바로 갈 수 있다.
이 이사는 국내 서비스도 가격 경쟁력이 있다면 이용자를 끌어들일 수 있다고 말했다. 위성 운영사에는 궤도 투입의 정확성뿐 아니라 비용도 실질적인 고려 사항이다. 운송 시스템은 임무에 부담이 되지 않는 가격으로 고객이 원하는 투입 조건을 충족해야 한다.
발사 기업을 보완하는 서비스
발사체 기업 이노스페이스는 로켓과 궤도 수송선을 상호 보완적인 시스템으로 보고 있다. 이 회사 관계자는 로켓이 우주에 도달하는 수단이라면 OTV는 최종 목적지까지 여정을 마무리하는 수단이라고 설명했다.
각 역할을 분리하면 상업적 기회가 생긴다. 발사체가 탑재체를 표준 초기 궤도에 투입하고, 수송선이 이후 궤도 변경을 맡을 수 있다. 이노스페이스 관계자는 여러 위성을 서로 다른 궤도에 투입하는 일과 달 임무, 더 먼 우주로 향하는 임무를 가능한 서비스로 꼽았다.
해외 민간기업들도 궤도 수송 연구에 투자하고 있다. 한국은 지구 궤도 투입과 달 전이를 결합한 구체적인 실증 임무를 통해 같은 분야의 국내 역량을 구축하려 한다.
항공우주청은 이번 사업을 누리호 활용 확대의 일환으로 설명한다. 고객에게 중요한 변화는 발사 이후 선택할 수 있는 목적지가 늘어나는 것이다. 한국 우주기업에는 개발하고 상업화할 수 있는 운송 서비스 분야가 하나 더 생긴다.
실증 임무에서 입증해야 할 것
한화에어로스페이스의 당면 과제는 2026년 설계 단계부터 비행 모델을 개발하는 것이다. 예정된 임무는 구체적인 시험대가 된다. 누리호와 분리된 뒤 큐브샛을 투입하고, 달 전이 궤도로 계속 이동해 통신위성을 분리해야 한다.
한국은 로켓의 최초 투입 지점을 넘어 운송 우주선을 운용하는 경험을 쌓게 된다. 이번 임무는 달을 목적지로 삼아 한국의 발사체 제조와 우주선 개발 역량을 하나의 임무 과정으로 연결한다.
상업적 수요는 경쟁력 있는 가격으로 고객이 원하는 위치에 위성을 투입할 수 있는지에 달려 있다. 첫 단계는 2029년 실증 발사로, 누리호와 수송선의 예정된 조합을 실제 비행에서 시험할 계획이다.
핵심 내용
- 한화에어로스페이스가 한국 최초 궤도 수송선 개발을 이끌며, 설계 작업은 2026년 시작될 예정이다.
- 수송선은 2029년 누리호 8차 발사에 실려 지구 상공 약 300㎞ 궤도에서 임무를 시작할 계획이다.
- 임무에서는 지구 저궤도에 큐브샛 1기를 투입한 뒤 통신위성을 달 전이 목적지까지 운반한다.
- 개발 계획상 2026~2029년 예산은 700억 원이다. 항공우주청은 7월 발표에서 2029년까지 400억 원을 제시했다.
- 이번 사업은 누리호의 운송 역량을 넓히며, 상업적 활용 여부는 경쟁력 있는 가격에도 달려 있다.
