불붙는 재사용 발사체 개발 경쟁 … 현대로템, '메탄엔진' 개발 돌입

현대로템이 재사용 우주발사체용 메탄엔진 개발에 선제적으로 나서며 글로벌 우주 패권 경쟁에 본격적으로 뛰어들었다. 누리호 4차 발사 이후 민간 중심으로 전환되고 있는 뉴 스페이스 시대에 맞춰 빠르게 주도권을 확보하겠다는 구상이다.

5일 업계에 따르면 현대로템은 지난 3일 국방기술진흥연구소가 개최한 ‘지상기반 재사용 우주발사체용 메탄엔진 기술’ 개발 과제 착수회의에 참가하며 국내 최초로 관련 기술 개발에 돌입했다.

해당 사업은 현대로템과 대한항공이 컨소시엄을 이뤄 2030년까지 490억원을 투입해 35톤급 메탄엔진의 설계·연소기 개발 등 핵심 기술을 확보하는 것이 목표다.

상용 발사체에 적용 가능한 수준의 엔진 기술을 국내 기업이 보유할 수 있다는 점에서 의미가 크다.

최근 글로벌 우주 발사체 시장은 빠르게 확대되며 국내 기업들의 참여 경쟁도 한층 뜨거워지고 있다.

한화에어로스페이스는 대형위성 발사와 달·화성 등 우주탐사를 목표로 하는 차세대 발사체 개발사업의 체계종합기업으로 선정됐으며 KAI(한국항공우주)는 상업성이 높은 재사용발사체 개발에 주력하고 있다.

현대로템은 1994년부터 메탄엔진 개발을 시작해 2006년 국내 최초로 메탄엔진 연소시험에 성공하는 등 일찌감치 관련 기술을 확보했다.

지난달 누리호 4차 발사 과정에서도 로켓 엔진이 실제 비행 환경에서 요구 성능을 내는지를 검증하는 핵심 인프라인 단별 연소 성능 시험설비를 설계·제작하며 발사 성공에 이바지하며 역량을 쌓았다.

현대로템은 2004년 현대모비스의 우주사업부문을 포괄양수하며 쌓아온 기술력을 통해 기술 확보에 자신감을 보이고 있다.

충남 서산에 위치한 연소시험장은 우주사업의 실질적 모태인 현대항공우주가 한국 첫 액체추진 로켓인 과학로켓 3호 개발에 참여하며 구축한 시설로, 25년간 추진기관 시험을 수행해온 점도 강점으로 평가된다.

특히 정부가 누리호 4차 발사 이후 차세대 발사체 개발을 ‘메탄 기반 재사용형 발사체’로 전환을 추진하는 중장기 계획을 확정하며 본격적인 개발에 힘이 실릴 전망이다.

기존 한국형발사체가 사용한 케로신(등유) 연료는 연소 과정에서 엔진 등에 찌꺼기가 남아 재사용이 어렵지만, 메탄은 연소 잔여물이 발생하지 않아 반복 사용이 가능해 경제성 측면에서 경쟁력이 높기 때문이다.

미국 스페이스X가 메탄엔진을 기반으로 한 재사용 로켓 ‘팰컨9’과 ‘스타십’으로 발사비용을 크게 낮추며 상업시장 지배력을 넓힌 점도 메탄엔진 기술 개발에 속도를 높이는 요인으로 작용하고 있다.

2022년 발사에 성공한 누리호는 kg당 발사비용이 3만 달러 수준이지만, 스페이스X의 재사용 발사체 팰컨9의 발사비용은 kg당 2000 달러 수준으로 알려졌다.

현대로템 관계자는 “30년 이상 축적해온 메탄엔진 분야 노하우를 기반으로 재사용 우주발사체용 메탄엔진 상용화를 통해 우주산업의 글로벌 경쟁력을 키워나가겠다”고 말했다.