위성도 수리해 재사용하는 시대로···우주청도 혁신성 인정한 이 기업

워커린스페이스, 궤도상 서비스 목표 사업화

우주항공청 신규 프로젝트 기획 과제 선정

김해동 대표 "2028년 로봇 위성 발사 목표"

[이데일리 강민구 기자] 2000년대 이후 민간우주시대가 다가오면서 인공위성을 비롯한 우주물체가 급격하게 늘었다. 위성들의 수명이 다한 뒤 우주공간에서 방치하는 경우가 많다 보니 위성을 새로 쏘아 올리면 충돌을 회피하기 위해 회피 기동을 할 수밖에 없다. 이는 목표한 임무 수명을 달성하지 못하는 원인이 된다. 실제 스페이스X의 위성이 6개월 동안 5만회 충돌위험을 회피했다는 통계도 있다.

국내 우주 스타트업이 임무 수명을 다한 위성을 붙잡아서 원하는 궤도를 유지하도록 해주고, 더 나아가 우주공간에서 연료를 채워주거나 수리해 본연의 임무를 하거나 임무를 연장하도록 하는 ‘궤도상 서비스’ 임무 도전에 나서 주목된다. 지난 13일 경상국립대에서 만난 김해동 워커린스페이스 대표(경상국립대 항공우주공학부 교수)는 “30여년 동안 기업, 정부출연연구기관, 대학에서 활동하며 수행해 온 한 위성 임무 경험을 발판으로 앞으로 우주시대를 위한 꼭 필요한 도전을 하기 위해 창업했다”며 “다양한 재능이 있는 로봇위성을 발사해 상용 서비스를 하는 것이 목표”라고 설명했다.

워커린스페이스의 다재능 로봇위성 상상도.(자료=워커린스페이스)

(그래픽=이데일리 김일환 기자)

김해동 대표는 한국항공우주연구원 출신으로 국내 첫 실용위성인 다목적 실용위성 1호부터 달탐사선 ‘다누리호’ 개발까지 관제시스템과 위성시스템 개발, 운영을 모두 경험한 우주 전문가다. 대학에서 여유 있게 정교수로서 후학양성만 해도 되는 그가 오십 중반에 과감하게 창업에 나선 이유는 앞으로 민간 우주시대에서 우주물체가 많아지면서 궤도상서비스 시장이 궁극적으로 갈 수밖에 없는 ‘블루오션’이라고 봤기 때문이다.

현재 지구 저궤도와 달리 정지궤도(3만6000km) 상공에는 수천억원을 들여 만든 정지궤도위성들이 있다. 그런데 이들 위성이 우주물체 회피 등을 이유로 본연의 임무 기간을 충족하지 못한다면 수요기관 입장에서는 손해를 볼 수밖에 없다. 이에 노스롭그루먼, 아스트로스케일 등 미국과 일본의 4개 우주기업 정도가 정부와 군에서 상업 서비스 계약(선투자)를 발판으로 서비스를 시작하거나 서비스 추진을 계획하고 있다.

김해동 워커린스페이스 대표.(사진=워커린스페이스)

시장조사기업 ‘마케츠앤마케츠(MarketsandMarkets) 2023’ 보고서에 따르면 궤도상 서비싱 시장은 약 7조원 규모로 성장할 것으로 예상된다. 국제우주쓰레기조정위원회(IADC)에서 지구 주위 궤도 보호영역이 설정되고, 국제연합(UN) 등에서 가이드라인을 마련했다. 우리나라에서는 과학기술정보통신부가 우주쓰레기를 줄이기 위한 권고안을 마련하는 등 한정된 지구 주위 궤도영역을 보호하기 위한 국내외 규제가 갈수록 강화되는 추세다. 이 같은 여건 속에 민간기업들이 성장하면서 우주에서도 항공기 급유처럼 견인, 재급유, 부품 수리·교체 시대가 도래해 2029년께 상업시장이 본격화될 전망이다.

워커린스페이스도 지난 1월 창업한 신생기업이지만 이에 대응하기 위해 빠르게 체계를 구축해나가고 있다. 지난 8월 총 20억원 규모의 시드투자 유치를 시작으로 지난달 말에는 우주항공청이 추진하는 ‘2024년도 신규프로젝트 탐색연구(SBIR)사업’ 과제에 선정됐다. 우주청이 혁신적인 우주항공기술을 조기 사업화하기 위해 단계적인 지원을 하는 사업에 선정되며 가능성을 인정받았다. 연말에는 세종에 연구소도 개소해 국내에서 처음으로 궤도상서비싱 로봇위성 설계에 나설 계획이다.

2028년경에는 1톤급 시제로봇위성을 발사해 우주헤리티지(우주검증이력)를 확보한뒤 2030년부터 상업 서비스를 개시할 예정이다. 당장은 로봇팔로 우주 급유까지 하기에는 기술적으로 쉽지 않기 때문에 3만6000km에 있는 중대형위성에 붙어 임무 궤도를 유지하는 임무를 먼저 수행한 뒤 우주 급유 임무에 도전한다. 이는 선진국 기업들도 도전하고 있는 기술로 난관이 많다. 그럼에도 우리나라가 인공위성을 운용해왔고, 인공지능(AI)을 비롯해 로봇 기술, 디지털트윈 기술에 강점이 있는 만큼 이들 기술을 결합하면 충분히 승산이 있다는 판단이다

김해동 대표는 “민간기업(KT 등)에서 운용하는 위성이 있고, 천리안위성 1호가 퇴역해서 지구 주위를 돌고 있는데 시제로봇위성을 발사해 충분히 이들 위성을 도울 수 있다는 것을 보여주려 한다”며 “미국 우주군이 적극적으로 자국 기업을 지원해 우주 급유에 도전하는 만큼 우리나라의 국방부, 우주청과도 논의를 계속해나갈 계획”이라고 말했다.

김 대표는 특히 우주항공청이 민간우주시대를 맞아 ‘고위험 저비용’ 체제로 우주개발을 전환하는데 힘쓰고 있는 만큼 기존 대기업 뿐 아니라 우주 스타트업들이 도전적인 임무에 도전하고, 성장해나가도록 지원해줬으면 한다는 바람을 전했다. 김 대표는 “워커린스페이스는 궤도상 서비싱을 사업 모델로 하는 국내 첫 기업이자 세계적으로도 다섯 손가락에 꼽을 정도로 도전적이지만 시장이 태동하는 상황에 대응하려 한다”며 “빠른 시일 내 세계 궤도상 서비스 시장에 진출해 글로벌 선도 우주 스타트업으로 도약하도록 국내에서도 많은 관심과 지원이 있길 바란다”고 당부했다.