누리호의 꿈, 차세대 발사체로 잇는다…한화, '한국판 스페이스X' 도전

[이데일리 강민구 기자] “띠리리링….”

지난 20일 방문한 경상남도 창원 소재 한화에어로스페이스(012450)(한화) 사업장 내 스마트공장. 무인운반로봇이 분주히 자재를 실어 나르고 있었다. 사람이 해야 할 일이었던 민수용 항공기 부품 조립과 가공은 이제 로봇의 몫이 됐다. 더군다나 24시간 생산 가능한 체제를 갖췄다.

20일 한화에어로스페이스 창원1사업장에서 한화에어로스페이스 직원들이 함정용 가스터빈엔진을 정비하고 있다.(사진=한화에어로스페이스)

밖으로 나와 엔진조립동으로 가자 20여명의 직원들이 국산 경공격기 FA-50에 탑재되는 ‘F404’ 엔진과 한국형 구축함 정조대왕급 2번함에 탑재되는 ‘LM2500’ 엔진 조립에 매진하고 있는 모습이 눈에 들어왔다. ‘버티컬 스탠드’라고 불리는 엘리베이터 장치가 지하 4m까지 내려갈 수 있기 때문에 엔진을 눈높이에서 조립할 수 있다고 한다.

다른 건물에 있는 엔진시운전실에서는 직접 개발한 항공용엔진을 시험하기 위해 공기흡입구와 배기구가 정교하게 설치돼 있고, 시험 과정을 바로 옆 사무실에서 원격으로 보면서 시험 데이터를 받을 수 있었다.

지난 21일 조달청이 진행한 총 2조132억원 규모 ‘차세대발사체 개발사업 발사체 총괄 주관 제작 사업’에 한화가 단독 입찰하면서 ‘한국판 스페이스X’가 될 체계종합기업 선정에 관심이 쏠리고 있다. 애초 한국항공우주(047810)(KAI)와 한화의 2파전이 될 것이라는 전망과 달리 KAI가 입찰에 응하지 않으면서 조달청이 23일께 재공고에 나설 계획이다. 최종 선정작업은 3월 초로 예상된다.

경공격기·구축함·누리호 ‘심장’ 개발

차세대발사체개발사업은 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원이 총 2조132억원을 투자해 국산 로켓 누리호 대비 성능이 향상된 발사체를 개발하는 사업이다. 누리호 성능으로 0.1톤의 화물만을 달전이궤도에 투입할 수 있다면 차세대발사체는 1.8톤을 올릴 수 있다. 특히 누리호가 정부출연연구기관 주도로 개발한 것과 달리 차세대발사체는 개발단계부터 민간 체계종합기업을 선정해 진행한다는 점에서 개발방식에도 차이가 있다. 정부가 2031년과 2032년에 달연착륙검증선과 달착륙선을 보내고 궁극적으로 화성까지 향하는데 교두보로 쓸 운송수단이라는 점에서 중요하다.

앞서 한화는 ‘누리호의 심장’이라 할 수 있는 엔진을 제작했고, 누리호 반복발사 체계종합기업으로 선정돼 누리호 발사도 주관할 계획이다. 항공기와 로켓을 망라한 엔진 제작 경험에 누리호 개발, 발사 경험을 한국항공우주연구원으로부터 전수받아 우주수송, 위성제작, 위성서비스를 아우르는 우주사업 공급망을 구축하고 우주경제시대를 열 계획이다.

김경원 한화 창원1사업장은 “대한민국 우주사업의 ‘심장’을 담당한다는 책임감과 자부심으로 앞으로도 신뢰성 높은 엔진을 생산해 나가겠다”고 설명했다.

한화에어로스페이스 직원들이 누리호 엔진을 정비하고 있다.(사진=한화에어로스페이스)

발사장 구축, 재사용 기술 개발 추진

한화에어로스페이스는 앞으로 누리호의 반복발사를 통해 신뢰성을 검증하는 한편 페어링(위성보호덮개) 확대 등 누리호 성능을 개량할 계획이다. 누리호는 지구 저궤도 위성을 보내는데 쓰고, 차세대발사체로 점점 커지고 있는 우주 탐사용 위성 발사 수요를 충족할 예정이다.

엔진 개발은 한화만의 고유한 장점이다. 차세대발사체 엔진에는 연소가스를 재사용해 효율을 높이는 다단연소사이클 방식이 적용된다. 한화는 지난해부터 항우연 주도의 100톤 다단연소엔진 선행기술 개발에 누리호 엔진개발 핵심 기업들과 함께 참여하고 있다. ‘재사용 시연체 체계종합기업’으로도 선정돼 차세대발사체 재사용을 위한 엔진의 재점화·추력조절 기술도 개발할 계획이다.

이준원 한화 우주사업부장은 “누리호가 택시라면 스페이스X의 팰컨9은 버스라서 규모, 비용면에서 상대가 되지 않는다”라면서도 “누리호를 개량하고, 원가절감을 통해 경쟁력을 더 키우고, 차세대발사체 사업을 진행하면서 고체 부스터, 액체 부스터 등을 장착해 궁극적으로 달착륙 귀환, 유인우주탐사, 화성 착륙 등 국가 임무에 대응할 계획”이라고 설명했다.

한화는 발사조립장, 인력 확보 등에도 미리 나섰다. 한화는 민간 발사체 연구개발 조직인 ‘Space Hub 발사체 연구센터’를 대전에 설립했고, 누리호를 포함한 후속 발사체까지 제작할 국내 최대 규모의 단조립장도 2025년 완공을 목표로 착공했다. 2030년까지 한화 그룹 차원에서 1000명 이상의 전문 인력도 확보할 계획이다. 이 상무는 “그룹 내 쎄트렉아이, 한화에어로스페이스, 한화시스템을 연계해 발사체, 위성, 위성서비스로 이어지는 그룹의 강점을 살릴 계획”이라며 “국내 자체 발사수요를 확보하고 한화그룹의 글로벌 네트워크를 통해 글로벌 시장에서 사업 경쟁력을 확보하겠다”라고 강조했다.

한화 우주사업 역량.(자료=한화에어로스페이스)