한화에어로, '한국판 스페이스X' 시동···재사용 발사체 개발 본격화

2028년 수직 이착륙 시험 준비재사용 발사체 체계종합 역량 강화항우연과의 협력 프로젝트

재사용 기술 시연체 비행운영안. 사진=항공우주연구원 제공

한화에어로스페이스가 재사용 발사체의 핵심 기술을 검증하기 위한 시연체 총조립에 들어갔다. 2028년 저고도 수직 이착륙 시험을 통해 엔진 추력 조절과 자세·유도제어 기술을 검증하고, 이를 현재 개발 중인 차세대 발사체의 1단 재사용 기술 확보로 연결한다는 계획이다.

정부가 차세대 발사체를 재사용형으로 전환한 가운데 한화에어로스페이스도 누리호 제작·발사를 넘어 재사용 발사체 체계 종합 역량 확보에 나선 모습이다.

30일 한화에어로스페이스에 따르면 회사는 지난 29일 한국항공우주연구원(항우연)이 주관하는 '재사용 기술 시연체' 비행모델 1호기 총조립에 착수했다. 항우연이 전체 연구를 주관하고 한화에어로스페이스가 체계종합을 맡으며 비츠로넥스텍과 한양이엔지 등 국내 우주기업이 개발에 참여하는 방식이다.

시연체는 실제 재사용 발사체를 개발하기에 앞서 수직 이착륙에 필요한 기술을 먼저 검증하기 위한 시험용 비행체다. 높이 12.2m, 직경 1.5m, 무게 6.4톤(t) 규모로 추력을 조절할 수 있는 8톤급 케로신 기반 다단연소사이클 터보펌프 엔진 1기가 탑재된다.

실제 차세대발사체에 적용할 80톤급 메탄 엔진보다 작은 엔진을 이용해 재사용에 필요한 기술을 우선 검증하는 방식이다.

총조립과 지상시험을 거친 뒤 2028년 나로우주센터에서 저고도 수직 이착륙 비행시험을 진행할 예정이다. 시연체를 수직으로 이륙시켜 약 90초 동안 고도 500m까지 상승시킨 뒤 목표 지점으로 내려와 다시 수직 착륙시키는 것이 목표다.

재사용 발사체는 발사 후 기체 일부를 회수해 다시 사용하는 방식이다. 특히 제작비 비중이 큰 1단 추진체를 반복해서 사용할 경우 매번 새 발사체를 제작하는 일회용 방식보다 발사당 비용을 낮추고 발사 횟수를 늘릴 수 있는 기반을 마련할 수 있다.

위성 발사 수요가 늘어날수록 발사 가격과 발사 주기가 우주 수송 사업의 경쟁력을 좌우하는 만큼 주요 우주기업들도 재사용 기술 확보에 집중하고 있다.

대표적인 사례가 미국 스페이스X의 팰컨9이다. 스페이스X는 팰컨9 1단 추진체를 회수해 다시 발사하는 체계를 상용화했고, 2026년 3월 말 기준 한 개의 1단 부스터를 최대 34차례 재비행한 실적을 확보했다.

반복적인 재사용을 통해 발사체 제작비 부담을 낮추는 동시에 발사 빈도를 끌어올린 것이 글로벌 우주 수송 시장에서 경쟁력을 확보한 배경 중 하나로 꼽힌다.

국내에서도 재사용 기술은 선택이 아니라 차세대발사체 개발의 핵심 과제로 들어온 상태다. 정부는 지난해 12월 기존 소모성 발사체로 추진하던 차세대발사체를 메탄 추진제 기반 재사용 발사체로 변경했다. 2032년까지 총 2조2920억9000만원을 투입해 1단 재사용 운용이 가능한 2단형 발사체를 개발하는 것이 목표다.

한화에어로스페이스에도 재사용 기술 확보는 우주 사업의 범위를 넓히는 과제다. 회사는 누리호 고도화사업의 체계종합기업으로 발사체 제작과 조립 경험을 축적한 데 이어 차세대발사체 개발에서도 체계종합기업으로 참여하고 있다. 이번 시연체 개발까지 맡으면서 기존 발사체 제작 역량에 재사용 기술을 더해 향후 민간 중심의 우주 수송 사업에 참여할 기반을 확대하는 구상이다.

한화에어로스페이스 관계자는 "발사체 재사용 기술 확보는 '한국판 스페이스X'로 성장하기 위한 필수 과제"라며 "항우연 및 파트너사들과 함께 이번 연구를 성공적으로 수행해 대한민국 우주 수송 역량 강화 및 민간 우주산업 생태계 성장에 기여할 것"이라고 말했다.