편집자 주: ｢이슈와 논점｣은 국회의원의 입법활동을 지원하기 위해 발간되는 최신 국내외 동향 및 현안에 대한 정보 소식지로서 국회입법조사처가 발간하는 간행물로서 이 글은 이슈와 논점 597호의 내용으로서 현 시국에 국민의 알권리 내지 이해를 돕기 위하여 全文을 게재하는 것이나 상세한 주석은 생략하였다. 

 1. 나로호 발사 성공의 의미

 3번의 시도 끝에 나로호 인공위성은 발사 에 성공했다. 2013년 1월 30일 16시 로켓의 발사와 위성의 궤도진입, 그리고 31일 3시 27분 KAIST 지상국과 위성 간의 비콘 신호(Beacon, 응급신호발생기) 수신까지 성공했다.
 이로써 한국은 자력으로 인공위성을 쏘아올린 11번째 국가가 되었다.
 우주강국의 기본 요건은 발사장, 인공위성, 그리고 로켓이라고 본다면, 1단 로켓이 러시아 제품이었다는 점에서 한국이 자력으로 위성을 쏘아 올렸다고 보기엔 충분치 않다.

 여전히 로켓기술의 자립이 한국의 최우선 과제로 남아 있다.
 세계적으로 위성발사 성공률이 27.2%인 것을 감안하면, 3번의 시도에 성공한 것은 평균 확률로 볼 수 있다. 그럼에도 불구하고 1, 2차 실패 이후 부정적 여론에 따라 예산 감축이 있었다.
 이로 인해 3차 발사에 사용된 나로과학위성은 1, 2차 발사 때보다 낮은 수준으로, 수명은 절반인 1년, 제작비는 1/7이다. ‘실패는 낭비가 아니라 투자’라는 철학의 부재가 아쉬웠던 대목이다.

 나로호 발사성공은 우주강국의 완성이 아니라 시작이다. 이제 우주선진국의 기술추격 규제와 장벽을 넘어 기술자립을 더욱 확고히 해야 한다. 이에 우주개발의 현황을 분석하고, 한국이 명실상부한 우주강국으로 도약하기 위한 당면과제를 도출하였다.

 2. 한국의 우주기술 현황

( 1) 위성기술 현황
 한국의 최초 위성발사는 1992년 과학위성인 우리별 1호다. 이후 1999년 다목적실용 위성인 아리랑위성을 발사하고, 이어 2010년에 통신해양기상위성인 천리안위성을 발사함으로써 세계 7번째 독자 기상위성 보유 국 및 세계 최초 해양관측 정지궤도위성 보유국이 되었다.

 위성에서 관측한 정보는 다양한 분야에서 활용이 가능한 최고급 정보다. ( [그림 1] 참조 )

 현재 아리랑 2, 3호와 천리안위성이 운용 중이며 아리랑 3A와 5호(2014년 발사예정) 그리고 정지궤도복합위성이 개발 중에 있다. 이번 나로호 3차 발사체에 실린 위성은 나로과학위성으로 우주환경관측용이다.

 한국은 통신해양기상위성 개발로 세계 시장에서 연간 1,300억 원의 통신위성 및 관제시스템 관련 기술수출 및 수입대체 효과(세계시장의 2% 점유)를 얻고 있다.
 정지궤도위성 주파수 및 궤도 확보로 4,560억 원, 국산화된 통신중계기를 공공기관이 활용함으로써 약 1,600억 원의 예산절감 효과를 기대하고 있다.

                               [그림 1] 위성관측 정보의 활용분야

 주: 위성정보 활용분야: 육상ᆞ해상ᆞ항공ᆞ우주항법을 위한 전 지구 위치 확인시스템, 방송 등 소비자 엔터테인먼트, 수송, 위성기반 원거리 교육, 국가 안보, 기업 및 통신, 재난재해 범죄 등 정부활용, 산림 강 등 환경관리, 석유라인 등 에너지 관리, 토양ᆞ작황ᆞ병충 등 농업측면, 원격 진료 등 의학, 생중계 등 스포츠 활용.

 한국의 위성기술 자립도2)는 위성체 부분에서 평균 70%(탑재체기술은 다목적위성 43%와 천리안 35%로 상대적으로 자립도가 낮음), 위성활용 부분에서는 평균 68.6%의 자립도를 보이고 있다.

 2001~2010년 세계적으로 지구관측위성은 140대가 있고, 누적시장규모는 215억 달러(연평균 21.5억 달러)이며, 2010년 세계 위성영상시장의 규모는 13억 달러이다. 2011 ~ 2020년에는 총 298기의 지구관측위성이
제작될 것으로 예측하고 있다.
 
 (2) 발사체 기술 현황

 우주발사체 기술은 인공위성 발사 및 우주탐사를 위한 기본수단이고 국가안보, 전략 측면에서도 활용도가 높기 때문에 기술확보가 필수다. 아무리 위성기술이 발달하여도 발사체를 국산화 하지 않는 한 미자립 국이다.
 그래서 한국은 나로호 발사의 경우 1단로켓은 러시아가 생산한 완성품을 활용하지만, 이와는 별도로 발사체 국산화를 위한 개발이 진행되고 있다.
 현재 미국, 프랑스, 일본, 러시아, 우크라이나, 중국, 인도, 이스라엘, 이란 등이 발사체 기술을 보유하고 있다.
 한국은 고체추진 로켓인 과학로켓 1호(1993), 2호(1998)의 개발, 액체추진 로켓인 과학로켓 3호(2002)로 기초기술을 확보하였다. 또한 나로호(KSLV-I, 2단형 발사체로 1단 액체 2단 고체로켓임)와 상관없이 2010년부터 한국형발사체 KSLV-II(1.5톤급 실용위성 탑제 가능 3단형 로켓)의 개발에 착수했다. 
                                          [표 1]한국형발사체 개발단계

 한국형발사체는 1단계로 2014년까지 7톤급 액체엔진의 개발 및 시험설비 구축, 2단계로 2018년까지 75톤급 액체엔진 개발 및 시험발사, 3단계로 2021년까지 3단형 발사체 개발 및 발사(2회) 완료를 계획하고 있다.
 성공할 경우 달탐사 위성, 다목적실용 위성 발사, 해외 위성발사 수주 등이 가능 해진다.
 한국형발사체 개발예산은 1조 5,449억 원으로 발사체 개발을 통해 약 2조 4천억 원의 생산유발효과와 약 7천억 원의 부가가치, 1만4천여 명의 고용창출 효과가 있을 것으로 보고 있다(2008. 9. 예비타당성 보고서).
 한국의 위성발사체 기술 수준은 세계최고 기술을 보유한 미국과 비교하여 69% 수준 (기술격차 10.6년, 기술경쟁력 10위)이다.

 우주기술 논문 수는 세계 10위, 특허 수는 세계 16위다.

 (3) 전문인력 현황

 현재 우주개발 고급전문인력은 현재 400 여명이다. 향후 원활한 사업추진을 위해 2021년까지 최소 1,000명이 필요할 것으로 예상하고 있어 현 인력 대비 향후 약 600여명(항공우주연구원 30명, 산업체 482명, 대학 95명의 고급전문인력)이상이 추가로 요구된다.

 특히 산업체에 다수의 인력수요가 발생할 것으로 예측하고 있다.

 (4) 국제협력 현황

 우주발사체 기술은 안보와 군사적 측면 때문에 기술확보를 위한 국제협력이 어렵다.
 특히 미사일기술통제체제6)를 통해 기술이전을 제한하고 있다. NASA의 경우 기관 자체의 공동연구가 80%이상이며 나머지는 미국내 공동연구이고, 타국과의 공동연구는 아주 적다.
 우주항공분야 특허의 경우도 미국이 총 5,300여 건을 보유하고 있으나 공동 출원한 경우는 50건에 불과할 정도로 배타적이다. 한국은 지난 20년간 일본과의 1건이 전부다.

 이러한 환경에서 러시아와 협력할 수 있었던 것은 단순 발사체 협력을 넘어 전체 발사시스템기술에 대한 경험과 기술습득이라는 간접 목적의 측면에서도 의미가 크다.

 2번의 발사 실패과정에서 한국은 발사대 시스템 국산화 개발 및 운용기술 확보, 발사 전 과정에 대한 위치추적 및 자료취득 임무수행에 대한 노하우를 축적할 수 있었다.
 실패가 있었기에 가능한 성과였다. 궤도진입 후의 통제기술 등 위성발사의 완성된 경험을 위해서 나로호 발사의 성공은 필수적이었다.
 따라서 나로호 3차발사의 성공은 한국의 우주개발 도약의 중요한 성과로 평가할 수 있다.

 3. 주요국의 우주개발 동향

 미국은 우주왕복선 시대를 접고, 소행성· 화성 등 심우주 유인탐사를 위한 대형우주 발사체 개발에 돌입했다. 최근 화성착륙에 성공하였고(2012.8.6.), 민간기업과의 협력과 우주산업 활성화를 추진 중에 있다.

 유럽은 2025년 유인화성 탐사를 위한 오로라 계획을 추진 중이다.
 중국은 세계 3번째 유인 우주 도킹에 성공하였고(2012.6.18.) 2016년까지 우주정거장 건설과 달 탐사를 목적으로 하고 있다.

 일본은 우주기술에 안전보장을 접목시키는 법개정을 하였고, 국제우주정거장에 물자 수송선 HTV를 발사하였다(2012.7.21.).

 북한은 최근 은하3호를 이용해 위성을 궤도에 올리는데 성공하였다고 주장하고 있다.

 4. 우주강국 진입의 과제

 우주강국 진입을 위해서는 정부의 의지(정책, 예산, 조직), 기술동력 확보(정부연구기관, 기업의 전문인력 양성 및 활용: 위성, 발사체, 통제, 정보활용 등), 지지기반 확대(관련 시장 및 연구, 인력, 데이터 활용서비스, 국민 생활 개선과의 다양한 연결) 등이 필수적이다.

 (1) 예산의 안정적 지원

 1, 2차 나로호 발사의 실패 이후 실제로 예산 확보에 문제가 발생하였다. 2010년 한국형발사체 개발사업 700억 중 500억 원이 미확보됨에 따라 개발사업에 차질이 빚어지고 독자개발을 위해 필수적인 발사체 및 액체엔진 시스템설계에서 H/W(시제) 제작 및 시험이 지연되었다. 총 예산 1조 5,449억원 중 올해까지 계획대비 미 확보된 예산은 1,700억 원이다.
  2011년 기준으로 예산규모 면에서 한국은 미국의 1/200, 일본의 1/17 수준이다.
 계획된 예산확보마저 불안정하다면 우주강국의 길은 지연될 수밖에 없다.

 한국의 우주개발 예산을 안정적으로 확보하기 위해서는 계속비 제도를 적용하고 예비타당성 조사를 탄력적으로 운용하는 등의 조치가 필요하다.
 미국은 계속비와 유사한 개념인 총사업비편성제도에 따라 10년까지(인건비 6년, 항공기 획득 8년, 함정건조 및 개조 10년 등)사업예산과 사업기간의 안정성을 보장하고 있다.

 (2) 우주개발 인력의 확충

 한국의 우주개발 전체인력은 미국(234,000 명)의 1/180, 일본(6,000명)의 1/5에 불과하다. 대표 기관인 항공우주연구원 인력(행정직 등 포함 670명)은 미국 NASA(18,700명)의 1/28이며, 일본 JAXA(1,650명)의 1/2.5에 불과하다. 해마다 신규인력 확충을 요구하지만, 공공기관 선진화 지침에 막혀있다.

 일률적인 지침 적용으로 경직되어 있는 제도를 개선하여 기관의 특성에 따른 인력 증감에 유연성을 줄 필요가 있다.

 발사체 관련 산업체 현황에서도 일본의 경우 분류별로 1~8개 기업이 활동하는데 비해 한국은 몇 개 분야에 1~2개 기업이 활동하고 있어, 전문기업의 활성화와 안정화가 절실하다.

 대학, 출연연, 산업체가 공동으로 우주기술개발과 운용 및 활용, 인력의 중장기 양성로드맵을 수립하고, 정부는 관련 예산을 지원할 필요가 있다.

 (3) 미흡한 핵심 기술력 확보

 한국의 우주기술력은 미국에 비해 69%에 달하는 성과를 보이고 있지만, 남은 31%에 속하는 기술이 핵심 기술에 속하므로 실질적인 기술격차는 단순 수치보다 크다고 볼 수 있다.
 따라서 인력의 확충과 예산의 안정적 지원을 통하여 핵심기술을 국산화 하는데 튼튼한 토대를 마련해 주어야 한다.

( 4) 전문 관리 체계 구축

 우주기술은 대표적인 융·복합기술로서 IT, NT의 강점기술과 접목하여 신기술 분야 및 고부가가치 창출을 가능하게 한다. 그래서 유럽연합은 미국 발사체를 이용한 위성발사 의존에서 벗어나고자 유럽우주청(ESA)을 설립하여 아리안 발사체 개발에 총력을 기울이고 있다.

 우주개발은 중장기적 국가사업의 차원에서 안정적인 수행이 필요하므로 핵심기관인 항공우주연구원의 우주개발 전문기관 지정 또는 독립기관화 방안도 조심스럽게 고려할 필요가 있다.