우주강국을 꿈꾸는 중국은 SpaceX를 추격하고자 많은 노력을 하고 있습니다. 이번 포스팅에서는 중국의 우주항공 기술개발 관련 내용을 담은 IEEE Spectrum의 글을 통해 관련 내용을 소개하고자 합니다.
개요
중국은 이달 초 치엔판(Qianfan) 메가위성군의 첫 번째 위성을 발사하였습니다. 현재 18개의 위성이 궤도에 있지만, 약 14,000개의 위성으로 이루어진 이 네트워크를 구축하기 위해서는 훨씬 더 많은 위성이 필요합니다.
치엔판은 중국어로 “천 개의 돛”을 의미하며 스페이스세일(Spacesail) 또는 G60으로도 알려져 있습니다. 이 프로젝트는 상하이 스페이스컴 위성 기술(SSST)에서 주도하고 있습니다. 지난 2월, SSST는 상하이 시정부의 지원을 받아 67억 위안(미화 약 9억 4천3백만 달러)의 자금을 조달하였다고 발표했습니다. 이는 이 프로젝트가 매우 진지하게 추진되고 있음을 보여주며, 스페이스X의 스타링크를 따라잡아 전 세계 연결성, 특히 모바일 직접 연결을 제공하는 것뿐만 아니라 농촌 지역 연결성 개선, 전자상거래 지원, 그리고 중국 내 국가 안보 강화에도 기여할 것을 목표로 하고 있습니다.
SSST는 2030년까지 총 13,904개의 위성을 발사하는 것을 목표로 하고 있으며, 이를 위해서는 10년 동안 매일 평균 7개 이상의 위성을 발사해야 한다고 말하고 있습니다.
비교하자면, 스페이스X는 재사용 가능한 팔콘 9 로켓을 이용해 2019년 5월 스타링크 위성군의 첫 발사 이후 현재까지 6,895개의 위성을 발사하였으며, 그 중 약 5,500개가 여전히 궤도에서 운영되고 있습니다. 이는 하루에 약 3.5개의 위성이 발사된 것입니다.
따라서 치엔판이 본격적으로 가동되기 위해서는 중국의 발사 속도와 위성 제조 능력에서 큰 성장이 필요할 것입니다.
중국의 발사 역량은 상승 중
중국의 우주 발사 능력은 최근 몇 년간 크게 성장해왔습니다. 2016년 22회의 발사를 기록한 이후, 2023년에는 67회로 증가하였습니다. 이러한 성장은 주로 베이더우(BeiDou) 위성 항법 시스템의 구축, 우주정거장의 건설, 대형 통신 위성 및 민군 겸용 원격탐사 위성을 포함한 국가 우주 인프라 구축에서 비롯되었습니다.
그러나 지금까지 사용된 중국의 발사체는 재사용이 불가능하며, 중국의 4대 국가 우주 발사장은 거의 최대 용량으로 운영되고 있습니다. 치엔판(Qianfan)을 구축하기 위해 SSST와 중국은 새로운 로켓과 새로운 우주 발사장이 필요합니다. 현재 중국은 이 두 가지를 모두 준비 중에 있습니다.
중국은 오래전부터 미국의 민간 우주 기업, 예를 들어 스페이스X(SpaceX)와 플래닛(Planet)의 성장에 주목해왔으며, 2014년부터는 일부 우주 분야에 민간 자본 투자를 허용하기 시작했습니다. 이 투자 초기에는 소형 로켓과 소형 위성 개발에 집중되었으나, 최근에는 더 큰 로켓을 제작하는 기업들도 허가를 받았습니다.
그 결과, 스페이스 파이어니어(Space Pioneer), 랜드스페이스(Landspace), 딥 블루 에어로스페이스(Deep Blue Aerospace), 아이스페이스(iSpace)와 같은 중국 기업들이 중형급 혹은 재사용 가능한 로켓의 첫 발사를 앞두고 있습니다. 예를 들어, 랜드스페이스의 재사용 가능한 스테인리스강 로켓 주췌-3(Zhuque-3)는 스페이스X의 팔콘 9과 유사한 저궤도 탑재량을 가질 것이라고 회사는 웹사이트에서 밝히고 있으며, 첫 발사는 2025년으로 예정되어 있습니다.
그러나 로켓을 제작하는 것과 이를 빈번하고 신뢰성 있게 발사하는 것은 별개의 문제입니다.
미 콜로라도주 브룸필드에 위치한 시큐어 월드 재단(Secure World Foundation) 민간 부문 프로그램 수석 이사인 이안 크리스텐슨(Ian Christensen)은 “발사량을 늘리기 위해서는 발사 공급망의 추가적인 역량 개발이 필요합니다”라고 말합니다.
그는 이어 “중국의 발사체 생산 능력이 이 위성군을 예정된 일정에 맞춰 배치할 수 있을 만큼 확장될 수 있을지는 아직 불확실한 문제”라고 덧붙였습니다.
다음으로 중요한 질문은, 어디에서 발사를 할 것인가입니다.
중국은 더 큰 우주 발사장을 모색 중입니다
남중국해 하이난 섬에 위치한 새로운 상업용 우주 발사장에서의 첫 발사가 가까운 시일 내에 이루어질 것으로 예상됩니다. 이 발사장은 국가 발사장인 원창(Wenchang) 우주 발사장과 인접해 있으며, 현재 두 개의 발사대가 구축되었습니다. 하나는 개량된 창정 8호(Long March 8) 로켓용으로, 이 로켓은 향후 위성군 발사에서 중요한 역할을 할 것으로 기대되며, 다른 하나는 상업용 회사들이 개발한 로켓을 위한 발사대입니다. 이 외에도 최대 10개의 발사대가 추가로 계획되어 있습니다. 최근 발표된 베이징과 상하이의 우주 산업 개발 계획 또한 우주 관련 기업을 유치하고 성장을 촉진하기 위한 방안으로 홍보되고 있습니다.
하지만 이러한 계획이 실제로 실행될지는 아직 불확실하다고 이안 크리스텐슨(Ian Christensen)은 말합니다. 그는 “궁극적으로 이는 발사, 위성 제조, 터미널 장비 등의 공급망에서의 회복력과 품질에 관한 문제입니다”라고 언급하며, “이 프로젝트에 관련된 다양한 기관들이 예정된 배치 일정을 달성하기 위해 필요한 생산 속도를 유지할 수 있을까요?”라고 덧붙였습니다.
크리스텐슨은 치엔판/G60 프로젝트에 참여하는 많은 역량과 기관들이 새로운 것이며, 이 프로젝트는 스페이스X의 스타링크와 달리 수직 통합되어 있지 않다는 점을 지적했습니다. 스타링크는 발사 및 위성 제조 모두를 소유하고 직접 통제하고 있습니다.
“치엔판(Qianfan)의 제조 부문은 2022년에 설립되었으며, 첫 번째 위성은 2023년 말에 생산되었습니다.”라고 그는 말합니다. 이는 위성의 우주 적합성과 내구성에 대한 근본적인 질문이 아직 해결되지 않았음을 의미합니다. 그는 이어 “제품이 우주에서 어떻게 성능을 발휘할 것인가? 중국의 제조 품질이 유지될 것인가?”라고 질문을 던집니다.
이 질문들은 단순한 수사적 질문이 아니며, 그 답변은 광범위한 영향을 미칠 수 있습니다. 8월 6일에 발사된 첫 치엔판/G60 위성은 창정 6A(Long March 6A) 로켓을 통해 궤도에 올려졌지만, 로켓의 상단부가 분리되면서 수백 개의 파편이 생겨났습니다. 이 사고는 우려스러운 문제를 부각시킵니다. 치엔판/G60 위성은 지구 상공 약 800km에서 작동할 예정이며, 이는 스타링크 위성보다 약 250km 더 높은 궤도입니다. 이로 인해 치엔판 위성과 로켓 잔해, 그리고 기타 파편들은 수십 년 동안 우주에 남을 가능성이 있으며, 이는 자신의 수명이 다한 후에도 저궤도에 있는 우주선에 위협이 될 수 있습니다. 결국 이 파편들은 지구로 재진입하면서 잠재적인 위험을 일으킬 수 있습니다.
치엔판/G60 프로젝트의 전개는 국내외에 걸쳐 다양한 영향을 미칠 것입니다. 이는 중국의 발사 및 위성 기술의 급격한 발전을 예고하는 한편, 이 프로젝트의 야심 찬 일정에 발맞추기 위해 중국의 발사 속도가 가속화됨에 따라 이미 심각한 우주 파편 문제, 잠재적인 충돌 위험, 천문학에 미치는 영향(스타링크에서 이미 인식된 문제), 궤도 혼잡, 그리고 국제적인 협력과 조율 문제를 더욱 악화시킬 가능성이 큽니다.
마무리
이번 포스팅에서는 중국의 치엔판/G60 프로젝트와 관련된 위성 발사 및 우주 개발 현황에 대해 살펴보았습니다. 이 프로젝트는 중국의 우주 산업 발전에 있어 중요한 이정표가 될 것으로 기대되지만, 동시에 우주 파편 문제와 국제 협력 측면에서 많은 과제가 남아 있습니다. 중국이 이 야심 찬 계획을 성공적으로 완수하기 위해서는 발사 및 제조 역량의 확장뿐만 아니라, 우주 공간의 지속 가능성을 고려한 책임 있는 접근이 필요할 것입니다. 앞으로도 치엔판/G60의 진행 상황을 주의 깊게 지켜보며, 국제 사회와의 조율 및 협력에도 큰 관심을 기울여야 할 것입니다.