"머스크 게섰거라"…中, 스페이스X 뛰어넘는 재활용로켓 만든다[과학을읽다]

) 중국의 첫 화성 탐사선 톈원(天問)-1호를 운반할 창정(長征)-5 Y4 로켓이 23일 하이난성의 원창 우주발사장 발사대를 이륙하고 있다. [이미지출처=연합뉴스]

[아시아경제 김봉수 기자] 중국이 향후 5년 내 현존 세계 최고 성능을 자랑하는 미국의 스페이스X가 보유한 '팰컨9'을 능가하는 대형 재활용 로켓을 개발해 유인 우주개발 즉 자체 우주정거장ㆍ달 탐사에 우주조종사들을 보내는 데 사용할 계획이다.

7일 미국 우주전문매체 '스페이스닷컴'은 왕샤오준 중국발사체기술연구원(CALT) 원장이 지난달 17일 국제우주연맹(IAF) 주최로 열린 한 행사에서 이같은 계획을 구체적으로 밝혔다고 보도했다.

이에 따르면 중국은 자체 구축 중인 우주정거장 '톈궁'과 달 탐사 때 우주조종사를 실어 나르기 위해 재활용 로켓을 1단으로 사용하는 '차세대유인발사체'를 개발 중이다. 이 발사체는 현재 중국이 사용 중인 선저우호보다 더 큰 유인 우주선을 실어나를 수 있도록 크기와 성능이 대폭 강화된다. 특히 1단 로켓이 상단부를 분리한 후 지정한 위치로 돌아오거나 감속해 '착륙'하도록 하고, 엔진에 연료를 재주입 및 재점화해 여러 번 사용할 수 있는 능력을 갖춘다.

현재 중국은 유인우주선 선저우의 발사에 창정2F 로켓을 사용하고 있는데, 이를 대체할 차세대 발사체는 재활용가능하고 친환경 연료를 사용하도록 신기술을 적용한다는 방침이다. 창정2F 로켓은 상온에서 관리하기 쉽고 재점화도 용이한 사산화이질소와 하이드라진을 연료로 사용하는데, 엄청나게 독성이 강하고 대기 오염이 심해 세계적으로도 대륙간 탄도 미사일(ICBM) 이외에는 사용하지 않는 추세다. 이에 따라 CALT는 차세대 발사체의 연료로 케로신(등유)과 액체 산소를 사용할 계획이다. CALT는 이미 최근들어 창정 5, 6, 7, 8호 등 신형 로켓 개발에 이같은 연료를 적용한 바 있다.

또 CALT는 차세대 유인발사체를 2단·3단 등 두가지 버전으로 개발할 예정이다. 2단형은 지구 저궤도용으로 탑재 중량 14t이다. 톈궁에 우주조종사를 수송하는 용도로 사용된다. 3단형은 탑재 중량 27t으로 두 개의 부스터를 달아 달ㆍ화성 등 심우주 탐사에 활용한다는 계획이다. 중국은 앞서 지난해 2월 발표한 우주개발백서를 통해 2021년부터 2025년까지 차세대 우주발사체의 개발을 마치고 발사한다는 일정을 제시한 바 있다.

한편 전세계적으로 우주 강국들 사이에선 발사 비용을 낮추기 위한 재활용 로켓 개발 경쟁이 활발하다. 가장 앞선 것이 일론 머스크의 스페이스X가 개발해 2010년부터 상용화한 팰컨9이다. 현재 블록5까지 개발됐으며, 1단계 추진체의 대기권 재진입 및 엔진 재점화가 가능해 착륙 패드 또는 드론십을 통해 회수해 여러번 사용할 수 있으며, 2단계 추진체의 페어링도 재활할 수 있다. 이에 따라 스페이스X는 위성 등 화물을 우주에 보낼 수 있는 비용을 기존 1kg당 2만달러에서 2000달러 이내로 대폭 낮추는 데 성공해 민간 우주 개발 활성화의 선도적인 역할을 하고 있다.

우리나라도 지난해 로켓 엔진 재점화 기술 개발에 성공하는 등 재활용 우주로켓 개발에 뛰어 들었다. 과학기술정보통신부는 올해 100t급 추력을 갖추고 재활용이 가능한 고성능 액체로켓 엔진을 개발하기 위해 한국항공우주연구원(KARI)에 올해 45억원 내년 75억원 등 총 120억원을 지원할 계획이라고 밝혔다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr