[경제플러스=송성훈 기자] 최근 코로나19 사태로 인해 4차 산업혁명 시대가 크게 앞당겨질 것으로 예상되고 있는 가운데, 4차 산업과 밀접한 관계가 있는 우주산업이 그 어느 때보다 주목을 받고 있다.
우주 산업은 기술집약적 시스템인 융합산업으로 기술 파급효과가 크고, 국가 안보 및 4차 산업혁명 인프라에 필수적이다.
현재, 세계 우주산업은 4차 산업혁명 시대를 맞아 전통적인 우주 개발에서 벗어나 새로운 국면을 맞고 있다. 기존 우주산업은 국가적 측면에서 안보, 기초과학 등 기술 발전이 목적이었다면, 이젠 국가가 지속적으로 투자를 하는 가운데, 혁신의 민간 기업들이 주도하는 새로운 비즈니스 산업으로 경제성이 크게 부각되고 있다.
이를 통해 새로운 플레이어와 서비스가 등장하고, 위성과 IT데이터 활용을 연계한 비즈니스 모델 창출 등 4차 산업 혁명 인프라와 밀접한 관계를 맺으며, 우주 산업의 상업화 시대를 열고 있다. 최근 OneWeb, Space-X 등 글로벌 기업들이 저궤도 위성통신 시장에서 다양한 성과를 내고 있음은 이를 뒷받침한다.
이에 본지는 국내 우주산업의 현 주소를 점검하고, 앞으로 나아갈 방향에 대해 진단해본다.
- 4차 산업혁명을 만난 세계 우주산업
우주산업은 첨단기술이 융·복합된 시스템 산업으로 국가의 기술 수준과 산업 역량이 결집된다. 또, 위성과 우주 발사체 제작을 위해서 경량소재, 무선통신, 수소 에너지 등 관련 기술의 융합이 필요해 자동차, 통신, 기계산업 등 타 산업으로도 기술 파급 효과가 크다.
특히, 우주산업은 정부 및 공공기관의 공공수요가 직접 시장을 창출하며, 이에 정부의 공공투자는 필수적이다.
하지만, 정부 및 공공기관의 제한적 수요, 다품종 소량 생산으로 산업체의 자력 성장 및 경쟁력 확보가 제한적이고, 진입장벽이 높다. 이 때문에 우주 분야의 민간 업체가 지속적인 투자 구조를 만들기 위해 산업화의 기반 구축은 매우 절실하다고 볼 수 있다.
또한, 국가 안보에 필수적인 산업인 위성 정찰, 위치정보 확보, 정밀타격 능력 등 국가 안보를 위해 필수적인 산업이기도 하다.
특히, 4차 산업혁명에 필수적인 산업인 위성 데이터는 다양한 산업 (IoT, AR, VR 등)에 활용돼 4차 산업혁명의 주요 인프라로 향후 큰 역할을 수행하게 될 것으로 예상된다.
- 세계 우주산업의 패러다임 大변화
현 세계 우주산업 기조는 각국 정부 주도 성장에서 민간의 우주개발 참여 확대로 패러다임의 변화가 이뤄지고 있는 상황, 특히, 4차 산업 발전으로 폭발적인 데이터 및 대역폭 수요 증가로 인해 위성 및 재활용 로켓의 수요가 급증하고 있다.
향후, 세계 우주경제는 인터넷 서비스, 위성 TV 등 우주 기술개발에 따른 부가적인 시장을 포함해 20년간 연평균 5.3% 성장해 2040년 시장규모가 1조 달러를 넘어설 것으로 예상하고 있으며, 우주 경제의 핵심인 우주산업은 우주 서비스를 중심으로 연평균 2.8% 성장해 다가올 2040년엔 5,137억 달러 규모 달성할 것으로 보고 있다.
특히, 최근 글로벌 우주산업에서 주목할 점은 이전과 다른 환경적인 변화가 이뤄지고 있다는 점이다. 이에 환경 변화 요소를 크게 정치, 경제, 사회, 기술적인 네가지 측면으로 살펴볼 필요가 있다.
우선, 주요 우주 선진국들은 정치적으로 우주개발 패러다임을 연구개발 중심에서 우주 활용으로 전환하는 등 우주개발의 산업화를 정치적으로 강화하고 있다. 미국은 NASA 주도의 유인 달 탐사 프로그램인 constellation 프로그램을 취소하고, 민간에 국제우주정거장으로의 우주인 및 물자 수송용 로켓을 위탁 개발하고 있다.
경제적 측면에선, 우주여행, 우주산업 수송 등 새로운 형태의 우주산업 비즈니스가 창출되고 있으며, 민간부문 우주 투자는 지속적으로 증가하고 있다. 예로, 미국 SpaceX사는 획기적으로 절감된 비용(기존 발사비용 대비 1/10 수준)으로 발사 서비스를 제공하며, 향후 발사비용을 1/100 수준까지 절감한다는 목표를 삼고 있다.
사회적 측면에선, 다양한 GPS 활용 위치기반과 IT와의 결합을 통해 위성 활용 서비스가 일반화되어 인간 삶에 방식에 변화가 이뤄지고 있다.
또, 각국 항공우주 연구기관들은 개발한 연구 성과를 산업체로 이전하고, 산업화를 위한 프로그램을 운영하는 등 기술적인 환경 변화도 보여진다.
이와함께, 주목할 것은 주요 선진국들의 우주산업 정책이다. 주요 선진국들은 우주 상업화를 위해 정부 국가출연 연구소 중심에서 산업체 중심으로 정책 전환을 꾀하고 있다,
이처럼 주요국들은 민간 우주기업이 기술을 확보토록 적극 지원·육성하는 등 우주 분야를 하나의 산업군으로 성장시키고, 국가 경제성장에 활용하는 새로운 ‘뉴스페이스 시대’가 열리길 기대하고 있다.
- 국내 우주산업의 현주소는
최근 세계 우주산업은 각국 정부 주도에서 민간 주도로 우주개발 패러다임이 급진적으로 전환되는 시기에 직면해있다. 반면, 우리나라는 여전히 정부 차원의 우주산업 육성정책을 추진 중이며, 독점적 사업 수행 구조, 낙후된 제도 등으로 인해 아직 걸음마 단계를 벗어나지 못하고 있다.
국내 우주산업 규모는 약 3.9조원 수준으로 2014년 2.8조원에 대비해 연평균 약 6.6% 증가하고 있으나, 위성 서비스 분야가 성장의 대부분 (전체 규모의 약 75%)을 차지하고 있다.
국내 우주산업 비중은 2018년 기준 세계 우주시장 규모 (약 3,599억 달러) 대비 약 0.8% 수준 (약 3.3조원)으로 산업화의 초기 단계다.
국내 우주산업의 발전 과정은 1993년, 정부의 ‘신경제 5개년 계획’의 중심 과제로 2000년대 우주기술 세계 10위권 진입 목표로 다목적 실용위성개발 사업을 추진해왔고, 국가 위성의 시스템, 본체 분야의 독자개발 기술을 확보를 통해 현재 세계 7~10위권 수준에 위치해 있다.
특히, 그간 국내 우주산업을 선도해온 우주산업 민간 전문기업인 ‘한국항공우주산업㈜(KAI)’의 행보가 주목되고 있다.
안현호 한국항공우주산업㈜(KAI) 사장은 지난달 22일 경남 사천 본사 우주센터에서 열린 한국산업기술시험원(KTL)과 국가 항공우주산업 발전을 위한 업무 협약식에서 “민간 기업이 우주 과학기술을 주도하는 뉴 스페이스 시대가 도래했다”며, “KTL과의 협력을 통해 국내 최고의 민간우주 전문업체로 성장할 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 말했다.
또한, 지난 8월 사천에서 개소한 KAI 민간 우주센터는 1.5t급 위성 6기를 조립할 수 있는 조립장과 550명 규모의 R&D 사무동 외에 최첨단 위성시험장 등을 갖춰 한 공간에서 동시에 위성개발, 생산, 시험 활동을 수행할 수 있다. 또, KAI는 우주센터 건립을 통해 우주기술 개발 인프라를 최적화하는 한편, 본사 R&D 인력 2000여 명과의 협업으로 개발 시너지를 높일 계획이다.
이와함께, KAI는 다목적실용위성(아리랑) 1호~7호, 정지궤도 복합위성과 첫 민간 주도 개발사업인 차세대중형위성은 물론 국방위성, 한국형 발사체 총 조립에도 참여해 우주사업 분야를 확대하고 있다. 차세대중형위성 2호는 500kg급 이상으로, 국내에서 개발 기술과 인프라를 갖춘 업체는 KAI가 유일하다. 현재 차세대중형위성 2호는 총조립 시험단계에 있으며 내년도에 발사할 예정이다.
- ‘뉴 스페이스’ 시대 개막
국가의 우주개발의 인프라를 활용한 민간·시장 주도의 '뉴 스페이스' 시대가 한층 더 앞당겨지면서, 민간 기업에 의한 혁신적인 우주 비즈니스 영역이 점차 확대되고 있다.
다가올 ‘뉴스페이스 시대’엔 새로운 플레이어·서비스가 속속 등장하고, 위성과 IT 데이터 활용을 연계한 비즈니스 모델 등이 창출될 것으로 보인다.
최근 우주산업 선진국들은 지속적인 투자를 기반으로 우주 혁신 기업들의 새로운 비즈니스 모델들을 창출하고 있다. 또한, 우주 기술의 상업적 이용 가능성 증대와 혁신적인 기업의 진입(Space X, OneWeb)에 따라 대량의 소형 인공위성을 활용한 데이터 판매 등 새로운 비즈니스 모델들도 다양하게 출현 중이다.
위성 데이터는 금융, 건설, 농업, 수산, 임업, 국방, 스포츠&엔터테인먼트 등 광범위한 산업 분야에 활용할 수 있다. 이를 위해 위성이나 로켓 등 ‘하드웨어’ 영역에선 소형화와 저가화의 흐름이 급격히 진행 중에 있다.
또, 발사체 개발비용 절감을 위해 모듈화된 엔진이 각광받고 있으며, 발사비용 절감을 위한 발사체 재사용 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 통신 위성의 대용량·고속화 등 위성의 대형화에 따라 초대형 발사체도 개발되고 있다.
- 국내 우주산업의 극복 과제는
국내 우주산업 발전의 큰 걸림돌은 크게 세가지로 압축된다. ▲국가 차원의 산업화 전략 부재, ▲정부출연연구기관 중심의 독점 사업화, ▲우주산업 특성을 고려하지 않는 제도를 꼽을 수 있다.
첫째, 국가 차원의 산업화 전략 부재다. 국내 우주개발은 단기간에 위성기술 자립화 기반을 구축했으나, 산업화와 정부 정책과의 괴리, 과기부 주도 정책, 정부 정책의 불확실성 전담조직 부재 등으로 산업화·생태계 조성이 매우 미진한 편이다.
특히, 과기부·항우연 중심의 독점적인 의사결정 구조가 수요부처 및 산업체 의견 반영 애로 및 단발성 정책 시행 등 우주 산업화 정책 수립의 걸림돌로 작용하고 있다.
둘째, 정부출연연구기관 중심의 사업화로 인한 문제다. 국내 우주개발은 부처 예산의 대부분을 향우연이 수탁사업형태로 집행하고 있으며, 정부의 산업체 역할 확대 정책에도 민간의 참여는 극히 제한되는 구조로 민간 주도 산업화 달성에 한계를 보이고 있다.
셋째, 우주산업 특성을 고려하지 않는 제도의 낙후성이다, 우주산업은 공공 목적의 도전적·고위험적 사업임에도 불구하고, 국방 등 타 조달산업 대비 관련 제도적으로 매우 낙후돼 있어 민간 기업의 적자 부담이 가중돼 산업체의 참여가 저조해질 수 밖에 없는 구조다.
- 국내 우주산업의 발전 방향 제시
산학연 전문가들은 국내 우주산업 발전을 위해 정부 차원의 적극적인 산업화 지원 및 제도 개선을 통한 국내 우주산업 생태계 활성화를 강조한다. 이와관련해, 국내 미래 우주산업 발전 방향의 큰 틀로 ▲범부처 컨트롤타워, ▲우주전문기업 육성, ▲우주산업 활성화를 위한 제도 개선을 꼽았다.
우선, 이들은 우주산업화 촉진을 위한 범부처 우주전담 상설조직을 강조한다. 이와관련해, 국가 차원의 중장기 우주개발 계획 수립 및 안정적 추진을 위한 대통령을 위원장으로 해 모든 부처를 아우를 수 있는 상위 기구를 마련하고, 우주전담 상설 조직은 수요 부처로부터 제기된 공공수요 및 정책적 추진사항을 기반으로 우주개발계획 수립 및 사업예산 확보·배분·조정 담당하는 역할을 맡겨야 한다고 설명한다.
또, 연구개발사업 추진체계의 효율화 및 민간기업 수익률 제고를 통해 산업화를 이뤄내야 한다고 말한다. 이에 정부의 지속적 공공수요 창출, 정부출연연구기관은 핵심요소 기술 개발, 산업체는 우주기기 제작·산업화·수출 등 담당해 역할 분담과 구조를 확립해야 한다고 강조한다.
이와별도로, ‘우주개발사업=산업체 주도’ 원칙을 정립해 기존 항우연이 담당하고 있는 우주기술 체계종합 및 수출 산업화 등의 역할을 산업체로 이관해 산업체 역할을 강화하고, 설계 등 사업 초기 단계부터 산업체 참여를 대폭 확대해야 한다고 설명한다.
또, 위성·발사체 제작, 위성영상 활용 등 분야에서 기술력 있는 대형 체계종합업체를 집중·육성하기 위한 우주전문기업 지정제를 도입해야 한다고 말한다.
이를 통해 우주전문기업을 중심으로 신속한 산업화 및 협력업체 동반성장을 달성하고, 글로벌 시장 경쟁력을 확보해 우주제품 수출이 가능하다고 설명한다.
또, 우주전문기업 지정 기업엔 R&D 자금 지원, 금융 혜택, 우주개발사업 참여 우대 등의 혜택 등도 제공해야 한다고 설명한다.
또, 산학연 전문가들은 제도 개선 선행으로 우주산업 육성 및 민간의 참여확대 및 산업화를 유도해야 한다고 말한다. 이에 정부의 공공 목적에 따른 사업의 경우 기존 협약방식에서 조달 방식으로 변경해 실발생원가 및 적정 이윤을 보상해야 한다고 강조한다.
이와함께, 기획 및 예타 단계 미식별 비용 또는 시장가 미반영 비용은 협약 이후 실행 결과에 따라 사업비 증액 반영 및 정산해 불특정 위험 비용을 현실화 해야한다고 설명한다.
또, 산학연 전문가들은 우주사업의 경우 높은 난이도와 개발의 불확실성을 반영해 도전적 연구개발 분위기 조성해야 한다고 강조한다. 이에 지체상금 현행 30%에서 5% 변경하고, 성실수행 인정 제도를 마련해야 한다고 말한다.
마지막으로 우주기술 확산을 위한 기술료 부과 방식 개선을 들었다. 위성·발사체의 최종 사용자가 한국정부·지자체인 경우 기술료 면제 및 수출·민간 시장 판매 시 산업체 이윤 범위 내에서 기술료 부과하도록 해야한다고 설명한다.
특히, 산학연 전문가들은 독점적 우주개발을 진행해 온 항우연의 소극적 기술 이전 및 과다한 기술료 부과는 국내 민간 우주산업 생태계 조성에 부정적 영향주고 있으며, 이를 극복하기 위해 민간 우주산업의 생태계 활성화 및 글로벌 시장 진입을 위한 시장 친화적 기반 조성이 절실하다고 강조한다.
이밖에도, 다양한 우주산업 육성정책의 추진에도 불구하고, 산업체의 경영 부담은 높아지고 있어 정부의 실질적인 대책 마련도 필요하다고 덧붙였다.