[우주강국 도약③] 인류의 잠재된 먹거리 '우주산업'…관광에서 희귀자원까지

우주 관광산업, 기업체의 미래 먹거리 부상

군사 경쟁력과 직결된 인공위성 산업 기술력

희토류, 우라늄, 헬륨-3 등 잠재된 우주 자원

스페이스X 유인 우주선 '크루 드래건'. ⓒ스페이스X

우주산업이 인류 미래의 주요 먹거리로 떠오르고 있다. 승객을 태우고 우주를 여행하는 관광산업은 매년 가파르게 매출이 증가할 것으로 보인다. 특히 희토류, 우라늄, 헬륨-3 등 우주공간에 잠재된 희귀 자원을 확보하기 위한 각국의 경쟁은 열기를 띄고 있다.

민간기업 미래 먹거리로 부상한 '우주 관광산업'

우주산업 핵심 축을 맡고 있는 건 우주 관광산업이다. 글로벌 시장조사업체 '이머전 리서치(Emergen Research)'에 따르면 글로벌 준궤도 운송과 우주 관광시장 매출은 매년 16.8%씩 증가하고, 시장 규모는 2020년 4억2370만 달러에서 2028년 14억4000만 달러로 가파르게 성장할 것으로 전망된다.

약 100km의 고도에서 승객들에게 몇 분간 우주여행을 제공하는 것이 현재 우주 관광 형식이지만 일론 머스크의 스페이스X가 개발 중인 고가 궤도 여행은 무려 600km의 고도까지 승객들을 태우고 장시간 우주에 머무는 여행을 제공할 것으로 알려졌다.

현재 우주 관광 서비스는 스페이스X, 아마존 창업자 제프 베이조스의 블루오리진, 버진 그룹 리처드 브랜슨의 버진갤럭틱 등 미국 민간업체가 주도하고 있다. 전문가들은 달·화성 등 지구가 아닌 곳에서 24시간, 혹은 이 이상을 머무르는 것을 진정한 우주관광으로 여긴다.

'우주 굴기' 기세가 거침 없는 중국이 그 뒤를 바짝 추격하고 있다. 중국은 독자 우주정거장 건설, 달·화성 탐사, 위성항법시스템(GPS), 우주인터넷 등을 본격화한 가운데 민간 우주 여행까지 전방위적으로 사업 범위를 확대하고 있다.

최근 중국 국가우주과학센터 양이칭 센터장은 자국 매체와의 인터뷰를 통해 "빠르면 2023년 내 오직 우주 관광을 목적으로 한 시범 우주선을 쏘아 올릴 것"이라며 "약 12차례의 시범 비행에서 안정적인 성공을 거둔 이후 실제로 고객들을 실은 우주 관광용 우주선 서비스를 본격적으로 실행할 방침"이라고 말했다.

우주 인공위성 산업, 미래 국가 기술·군사력 직결

미국 우주개발기업 스페이스X는 우주에 수백~수천개의 소형위성을 띄워 전 세계를 하나로 잇는 '스타링크'를 통해 오지에서도 초고속 인터넷을 사용할 수 있도록 하겠다는 계획을 세웠다. ⓒ스페이스X

민간주도 뉴 스페이스 시대의 도래로 단시간·저비용 개발이 가능한 소형 위성을 기반으로 우주산업이 성장하고 있다. 우주 위성산업은 첨단기술이 융·복합된 시스템 산업으로 국가의 기술수준을 대변하는 척도가 됐다.

특히 6G 통신 연결 초소형(100~300kg) 시장으로 위성산업이 재편돼 우주산업 시대를 열어갈 것으로 보인다. 초소형 위성은 위성시장의 56.4%를 차지하며 2025년 시장규모가 약 3조원 규모에 이를 것으로 전망된다.

영국의 글로벌 우주인터넷 기업 '원웹(OneWeb)'은 600여 대의 소형위성을 발사해 전세계 모든 사람에게 인터넷을 보급하는 것을 목표로 설정했다. 우리나라 한화시스템과 한화디펜스는 최근 원웹과 손잡고 호주 군의 위성인터넷 사업에 나섰다. 스페이스X는 약 2000대 위성을 쏘아 올려 거대 위성군인 '스타링크(Starling)'를 만들겠다는 계획을 세웠다. 이들 위성을 통해 누적될 수많은 정보는 각 기업의 경쟁력과 직결될 것으로 보인다.

인공위성을 활용하면 우주 자원 개발도 가능하다. 우주 산업계에 따르면, 지구 인근 소행성에서 채굴 가능한 철의 양은 37조톤에 이를 것으로 추정된다. 니켈은 250만톤, 코발트 20만톤, 백금속 1800톤이 각각 매장돼 있을 것으로 예측된다.

우주 인공위성 기술력은 곧 군사 경쟁력과 직결돼 있다. 통신위성을 활용해 교신하면 전 세계 어디에서든 통신을 주고받을 수 있고 정찰위성은 아군 정찰기가 가지 못하는 지역의 초고도에서 촬영해 적 동태를 살필 수 있다. 항법위성을 통한 범지구위치결정시스템(GPS)을 활용하면 전장에서 내 위치를 정확히 알 수 있다.

우주 자체가 미래 전장이 될 수도 있다. 우주에서 지상으로 직접 폭격하는 무기를 만들면 지상에서 이를 방어할 기술이 현재로서는 전무하다. 미국 우주전문매체 스페이스뉴스에 따르면, 2020년 11월 러시아는 지구 상공 약 485km 고도에서 지구 궤도를 돌고 있던 자국 첩보위성에 위성요격미사일을 발사해 파괴했다.

희토류, 우라늄, 헬륨-3…인류 미래 책임지는 우주자원

달에서 인간이 자원을 캐는 상상도. ⓒ미국항공우주국(NASA)

우주 공간에 잠재돼있는 무한한 자원도 우주산업의 먹거리다. 우선 달에는 21세기 최고의 전략 자원으로 꼽피는 희토류 외에도 우라늄과 헬륨-3 등이 풍부하게 매장된 것으로 추정된다.

희토류(Rare-Earth Element)는 말 그대로 땅에서 구할 수는 있으나 거의 없는 성분을 말한다. 란타넘(lanthanum), 세륨(cerium), 디스프로슘(dysprosium) 등 땅속 함유량이 100만분의 300에 불과한 희토류는 열과 전기가 잘 통하기 때문에 전기·전자·촉매·광학·초전도체·자동차산업의 핵심소재다.

현재 희토류 매장량과 생산량이 세계 최대규모인 중국이 패권을 쥐고 있다. 중국의 실질적 희토류 공급 비중은 90% 이상으로 추정된다. 중동의 석유, 러시아의 천연가스, 중국의 희토류라는 말이 있을 정도다. 이에 미국의 대중 압박이 거세질 때마다 전세계는 희토류 수급을 우려하고 있다.

달에는 미래산업 핵심원료인 희토류가 풍부하게 매장돼있는 것으로 추정된다. 미국 항공우주국(NASA)은 21세기 안에 달 표면에서 희토류 채굴이 가능해질 것으로 보인다고 밝힌 바 있다. 달에는 우주에서 날아온 운석이 그대로 표면에 쌓이고 풍화작용도 일어나지 않는다. 이 때문에 일부 희토류는 달에 지구보다 10배 이상 많이 매장돼 있는 것으로 알려졌다.

헬륨-3는 인류의 미래를 풍요롭게 해줄 강력한 대체 에너지원으로 꼽히고 있다. 헬륨-3를 핵융합에 활용하면 유해 방사성폐기물 없이 원자력 발전의 5배 이상 효율로 전기 에너지를 만들 수 있다. 헬륨-3가 100만톤 규모만 있으면 온난화, 환경오염, 방사능 문제 없이 인류가 1년간 사용할 에너지를 생산할 수 있다는 게 원자력계의 분석이다.

헬륨-3는 지구 대기 중 헬륨-4의 100만분의 1 정도 밖에 존재하지 않지만 태양 대기 중에는 무려 0.0142%가량 존재한다. 태양풍이 직사되는 달 표면에는 최소 100만톤 규모 헬륨-3가 존재하는 것으로 추정된다.

최근 달탐사 추진이 본격화되면서 더욱 기대감을 키우고 있다. 미 항공우주국(NASA·나사)은 지난달 28일 뉴질랜드에서 민간 업체 로켓랩의 일렉트론 로켓으로 달 탐사 위성인 캡스톤(CAPSTONE)을 발사했다. 내달 3일(한국시간)에는 우리나라 첫 달 탐사선인 다누리가 발사된다. 러시아와 일본도 무인 달 착륙선과 화물선을 각각 달로 보낼 예정이다.