[단독]국산 로켓 재사용 첫발···하이브리드로켓 수직이착륙 성공

[이데일리 강민구 기자] 지난 달 18일 이노스페이스의 금산연소시험장에서 3.6m 크기의 로켓이 굉음과 화염을 내뿜으며 날아올랐다. 로켓은 수직으로 올라가 6.3m 상공으로 올라간 뒤 다시 원위치에 돌아왔다. 분석 결과는 대성공. 고도제어 오차는 0.3m 이내이고 추진기관을 비롯해 제어시스템, 시뮬레이션 환경 모두 목표로 했던 성능을 충족했다.

우주 스타트업 이노스페이스가 재사용발사체 비행시험에 성공하고 지난 15일 청주사업장에서 시연체를 처음 공개했다. 일론 머스크가 이끄는 미국 스페이스X의 팰컨9 로켓과 당장 비교하기는 어렵지만 순수 국내 기술로 재사용발사체 개발을 위한 첫 단추를 성공적으로 뀄다는 점에서 의미가 있다는 평가다.

재사용발사체 시연체 비행시험 장면.(사진=이노스페이스)

이노스페스, KAIST·항공대·청주대와 기술 개발

이번 시연체는 실제 이노스페이스가 개발한 발사체는 아니지만 하이브리드 로켓 구조와 원리를 그대로 적용했다. 최근 우리나라에서도 페리지에어로스페이스가 제주도에서 자체 로켓을 발사해 수직이착륙을 했지만 가스터빈 기반 시험 발사체라는 점에서 이노스페이스와 차이가 있다.

하이브리드 로켓은 누리호와 같은 액체로켓의 장점과 미사일과 같은 고체로켓의 장점을 합쳤다. 이론적으로는 이미 잘 알려져 있지만 실제 하이브리드 로켓을 개발하는 기업은 전 세계적으로 다섯 손가락에 꼽을 정도이며 재사용에 성공한 기업도 아직 없다. 기술적으로 복잡하고 구현도 까다롭기 때문이다.

재사용발사체 시연체.(사진=이노스페이스)

앞서 이노스페이스는 추력 15t급 하이브리드 로켓 엔진을 독자 개발한 바 있다. 이 엔진은 고체상태의 연료와 액체상태의 산화제를 이용해 구조가 단순하고 추력조절이 가능하다는 장점을 모두 갖췄다. 기존 하이브리드 로켓과 차별화된, 고성능 파라핀 소재의 고체연료를 적용해 폭발위험성이 없어 안전하고 제조시간 역시 줄였다. 또 전기모터 산화제 공급 방식을 이용한 소형·경량화 특허기술을 통해 발사체 가격도 낮춰 차별성을 키웠다.

이번 시연체는 이노스페이스가 과학기술정보통신부의 지원을 받아 KAIST, 한국항공대, 청주대와 컨소시엄을 구성해 개발 중인 ‘재사용 발사체 연착륙을 위한 유도항법 제어 기술’이 적용됐다.

이노스페이스는 재사용발사체 기술 개발과 시연체를 통한 실제 비행시험 환경 성능 검증을 오는 2025년말께 마무리하고 자체 모델인 소형위성발사체 ‘한빛-나노’에 재사용 기술을 적용할 계획이다.

정훈 이노스페이스 최고기술책임자(CTO)는 “가압 탱크를 써서 구조를 단순화했을 뿐 전반적인 로켓 구조는 실제 로켓과 동일하다”며 “다음에는 100m를 목표로 시험하고 이후 옆으로 기동하고 연착륙하는 시험들을 해나가며 재사용 발사체를 완성할 계획”이라고 설명했다.

정훈 이노스페이스 CTO가 시연발사체에 대해 설명하고 있다.(사진=이데일리 강민구 기자)

향후 재사용 기술이 적용한다면 전 세계 상업용 우주시장의 판도를 바꿀 것으로 기대된다. 하이브리드 로켓의 기술적 강점에 가격경쟁력까지 갖추게 돼서다. 이노스페이스는 이미 지난 3월 엔진의 비행성능 검증을 위한 시험발사체 ‘한빛 TLV’를 브라질 알칸타라 우주센터에서 성공적으로 발사, ‘우주 헤리티지’(우주검증이력)를 쌓고 있다. 여기에 재사용 기술까지 적용되면 우주 운송 비용을 획기적으로 낮출 수 있다.

김수종 대표는 “이노스페이스는 국민의 응원을 바탕으로 회사 설립 후 5년여 만에 ‘한빛-TLV’ 첫 시험발사 성공이라는 성과를 이뤄냈고 수직이착륙 후 위치를 바꿔 연착륙도 가능한 재사용발사체 기술을 개발하고 있다”며 “소형위성발사체 ‘한빛’ 시리즈의 단계적 개발에 박차를 가하면서 글로벌 상업발사 시장을 공략하겠다”고 밝혔다.