中 '액체메탄로켓'은 무엇?···스페이스X 넘을까[과학이 궁금해]

by강민구 기자
2023.07.13 16:12:37

[이데일리 강민구 기자] 중국이 세계에서 처음 액체 메탄 로켓 발사에 성공했습니다. 이번 발사 성공으로 발사체 연료 비용을 대폭 줄일 가능성을 제시해 앞으로 미국 스페이스X가 장악한 발사체 시장에 영향을 줄지 관심입니다.

중국의 민간 기업 랜드스페이스는 지난 12일 주취안 위성 발사센터에서 액체 메탄 로켓 ‘주췌 2호’ 발사에 성공했습니다.

주췌 2호 발사 장면.(사진=랜드스페이스)

이번 발사 성공은 액체산소와 메탄을 연료로 활용하는 차세대 로켓 개발 가능성을 보여줬다는 점에서 의미가 큽니다. 그동안 메탄은 로켓 엔진 연구에서 잠재력을 인정받았지만, 실용화에 성공한 것은 이번이 처음입니다.

실제 우리나라 우주기업 페리지에어로스페이스를 비롯해 미국의 릴레티비티스페이스 등이 액체 메탄 실용화 방법을 연구해 로켓 발사를 추진해 왔습니다. 러시아, 인도, 유럽 등에서도 액체 메탄 연구를 진행했지만 발사까지 성공하지는 못했습니다.

메탄은 지구에서 흔하게 구할 수 있는 자원으로 국산 로켓 누리호나 스페이스X의 팰컨9로켓에 쓰는 등유(케로신) 보다 가격이 저렴합니다. 또 케로신보다 친환경적인데다가 추진제로서 성능도 더 크게 발휘할 수 있다는 평가를 받습니다.

액체 메탄 로켓 발사를 중요하게 여기는 이유는 또 있습니다. 앞으로 화성 탐사가 본격화하면 메탄의 가치는 더 올라갈 것으로 보입니다. 화성 대기에 메탄가스가 존재한다는 연구결과가 있고, 이산화탄소를 메탄으로 바꾸기 위한 기술도 개발되고 있기 때문입니다.



쉽게 말해 지구에서 화성까지 왕복할 연료를 모두 채우는 것이 아니라 화성까지 갈 연료만 채운 뒤 화성에서 메탄 자원을 조달해 연료를 채워 지구로 돌아올 수도 있다는 얘기입니다. 이 경우 로켓에 연구 등을 위한 ‘탑재체’를 더 많이 싣고 갈 수 있게 됩니다. 스페이스X가 화성까지 향할 대형 로켓 스타십에 메탄을 적용해 발사를 시도하고 있는 것도 이 이유 때문이죠.

문홍규 한국천문연구원 우주탐사그룹장은 “미국과 한국에서도 메탄 연료 로켓을 개발하는 가운데 중국이 가장 앞서 상용화 가능성을 열었다”며 “우주탐사 측면에서도 화성에서 귀환하는데 필요한 수단을 확보했다는 점에서 이번 결과가 주목된다”고 했습니다.

하지만 앞으로 갈 길도 멉니다. 전문가들은 이제 상용화 첫발을 내디딘 것이라고 평가합니다. 현재 발사체 시장은 등유를 활용한 로켓이 시장 주도하고 있습니다. 그만큼 안정적이고 시장성도 인정 받고 있다는 뜻입니다. 미국 스페이스X의 팰컨9 로켓이나 로켓랩의 일렉트론이 대표적입니다.

실제 메탄로켓이 대형화에 성공한다고 해도 재사용을 통해 경제성을 높일 수 있을지도 관건입니다. 스페이스X는 이미 호기당 재사용을 수십 회 하고 있습니다. 또 메탄은 가스형태로 존재하기 때문에 저장하고 관리하기도 쉽지 않습니다.

이복직 한국연구재단 우주기술단장은 “특정 로켓이 확고한 우위가 있다면 좋겠지만, 아직은 로켓 유형별로 상충관계가 있다”며 “마치 차를 살 때 ‘휘발유’나 ‘경유’ 차량처럼 경제성 확보 여부에 따라 선택의 문제가 될 수도 있다”고 했습니다.

이 단장은 “그럼에도 민간기업들이 메탄을 연료로 새로운 시도를 하고 있고 미래지향적인 로켓임은 분명하다”며 “중국이 상용화 첫발을 뗀 만큼 앞으로 메탄연료 로켓이 경제성을 확보하고, 대형화할 수 있을지 지켜봐야 한다”고 부연했습니다.