[장영근의 우주 속으로] 상업용 소형위성 개발 시급하다

한국국가전략연구원 센터장·前 한국항공대 교수

위성은 통신, 방송, 기상예보, 지구관측, 정보수집, 과학연구 등 많은 임무를 수행할 수 있다. 1957년 간단한 무선 송신기가 탑재된 세계 최초의 위성이 발사된 이후로 크기와 복잡성이 증대되어왔다. 최근 국가 기관과 민간업체는 많은 수의 소형위성을 발사하고 있다. 대부분의 소형위성은 정보수집을 포함하는 지구관측 및 통신에 중점을 두며 최근에는 우주인터넷을 포함하는 통신 및 새로운 응용 분야에서 역할이 커지고 있다.

500kg 이하의 소형위성은 대량 생산, 신속한 개발, 소형 전자장비, 저렴한 발사, 첨단기술에 대한 접근성, 저궤도에서의 방대한 데이터 및 다양한 응용 프로그램을 통해 우주 영역에 혁명을 일으키고 있다. 소형위성기술의 발전은 국가 안보와 세계 경제에 상당한 영향을 미치고 있다.

국가안보·세계경제에 영향력 더 커져

스페이스 X, 아마존 및 원웹과 같은 대기업과 수많은 신생업체들이 세계적으로 인터넷 서비스를 제공하기 위해 수백~수만 개의 저궤도(LEO) 위성으로 구성된 초대형 소형군집위성을 개발 및 발사하고 일부는 운용 중이다. 위성을 통한 인터넷 서비스 제공은 새로운 일은 아니다. 기존의 정지궤도(GEO) 위성을 이용한 서비스는 느린 속도와 긴 지연시간으로 특징된다. 이러한 회사들이 지속적인 수익을 달성할지 향후 더 빠르고 저렴한 저궤도 광대역 서비스 대안과 경쟁할 수 있을지는 불확실하다.

민간 부문이 우주 인프라를 장악함에 따라 국가 안보에 대한 국가의 영역이 복잡해지고 있다. 예를 들어, 우크라이나와 러시아의 전쟁 중 우크라이나의 스페이스 X 기술에 대한 군사적 사용을 제한하려는 일론 머스크의 시도는 민간 부문의 소형위성기술 소유가 미래의 갈등에 어떤 영향을 미칠지에 대한 논쟁을 촉발했다.

민간업체는 국가 안보를 위해 정부에 상용 영상을 제공하는 수십억~수백억 달러 규모의 시장 잠재력을 인식하기 시작했다. 재사용 발사체 개발을 통해 kg당 발사비용이 현저히 낮아지고, 한꺼번에 많은 수의 위성을 동시에 발사할 수 있는 소형위성을 이용함으로써 더 큰 저궤도 군집위성의 운용이 가능해졌다. 따라서 관심 지역을 더 자주 통과하면서 상용 위성시스템이 새로운 관측 우위를 점하게 되었다.

국가안보기관도 이러한 새로운 역량의 잠재적 용도를 인식하기 시작했다. 재방문율이 낮은 정교한 국가우주자산에만 의존하기보다는 상용 관측위성을 추가하면 분석가가 주요 작전 지역에서 적 군사적 활동 패턴의 변화를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있다.

또한 재방문율이 높을수록 여러 위치에서 적 활동에 대한 미묘한 변화를 더 잘 볼 수 있다. 예를 들어, 상용 전천후영상레이더(SAR) 및 전자파(RF) 위성에서 파생된 데이터는 전자광학영상을 보강하여 적이 무엇을 하고 있는지 군대가 어떻게 운영되고 있는지 더 잘 특성화할 수 있다.

민간 우주역량 키워 상업 서비스 대비를

한편 소형위성은 국가 안보에 대해 명확한 도전 과제를 제기한다. 잠재적으로 자국의 우주자산을 위험에 빠트릴 수 있다. 우주상업화는 주요 선진국이 선도하고 있지만 소형위성기술 분야에서는 세계적으로 기술 확산이 이루어지고 있다. 결국 소형위성 개발의 진입 장벽이 낮아져 우주자산 운용 경험이 없는 국가도 군사적 시험을 할 수 있다. 이러한 결과로 모든 국가가 우주와 대(對)우주 방어 역량에 더 많은 투자를 하고 있다. 대우주 역량에는 미사일, 항공기와 같은 운동 및 레이저, 전자기 펄스와 같은 비운동, 그리고 전자 및 사이버 무기가 포함된다. 이러한 역량은 평시에도 갈등 상황에서 다른 우주자산을 방해, 거부, 성능 저하 및 파괴할 수 있다.

우리나라의 국방우주정책도 국가안보 요구사항을 충족하기 위해 고비용의 군사위성 자산보다는 새로운 상업적 우주역량과 저비용의 서비스를 활용할 수 있도록 해야 한다. 이를 위해 국내 뉴 스페이스 산업의 활성화와 인프라 구축이 우선되어야 한다.