지난 글에 추가로 25년 까지의 업데이트 우주 발사횟수입니다.
| 회사 / 로켓 | 발사 횟수 | 탑재가능 용량(kg) | 시가총액 (억$) | |||||
| 2021 발사수 | 2021 | 2022 | 2023 | 2024 | 2025 | |||
| SpaceX (Starship) | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 5 | 150,000 | 3500억 달러 예상 |
| SpaceX (Falcon 9) | 26 | 31 | 61 | 96 | 138 | 165 | 22,800 | |
| Blue Origin (New Glenn) | 4 | 7 | 0 | 0 | 4 | 2 | 6,000 | |
| Rocket Lab (Electron) | 5 | 4 | 9 | 10 | 15 | 18 | 300 | 143 |
| Northrop Grumman (Antares/others) | 13 | 14 | 15 | 14 | 12 | 1 | 8,000 | 60 |
| ULA (Atlas V/Vulcan) | 13 | 15 | 16 | 15 | 14 | 6 | 22,800 | 40 |
국내에는 발사체 관련 대표적인 회사가 아래표를 보시면 됩니다. 한화와 이노스페이스는 상장사 , 페리지는 비상장 기업입니다.
| 국내 발사체(로켓) 제원 비교표 | ||||||
|
회사
|
로켓(대표) | 발사체 총중량(이륙중량) | 목표 발사고도/궤도 | 단(Stages) | 단별 운용/재사용 가능 여부 | 탑재용량(페이로드) |
| 한화에어로(누리호 체계 참여/민간화 수혜) | 누리호(KSLV-II) | 200톤 | SSO 500km, SSO 600~700km, LEO 300km | 3단 | 재사용 미적용(일회용) | LEO 300km 3.3t, SSO 500km 2.4t, SSO 600~700km 2.2t |
| 이노스페이스 | 한빛-나노(HANBIT-Nano) | 18.8톤 | SSO 500km 상업미션 LEO 300km | 2단 | 재사용 미적용 / 2단은 미션에 따라 HyPER(하이브리드) 또는 LiMER(메탄엔진) “선택 운용” | SSO 500km 기준 90kg |
| 페리지에어로스페이스 | Blue Whale 1(BW-1) | 19.8톤 | SSO 500kmm, LEO 500km | 2단 | 1단 재사용 가능 목표 | SSO 500km: 170kg ~ 200kg |
대충 이정도만 보셔도 발사체 기업은 정리가 됩니다.
발사체-> 위성제작업체-> 위성 서비스 업체 이렇게 보시면 됩니다. 지난글의 밸류체인 참조!!!
자 이제 우리는 공부하러 갑시다.
발사체의 재활용이 왜 중요한지... 현재 국내 기술이나 발사체의 성능이나 탑재 용량은 스페이스-X에 비할 바가 아니죠.
다만 여기서 주목할 것은 2가지입니다.
1. 돈이 되느냐 아니냐는 나중의 문제이고, 1번 발사할 때마다 천문학적 자금을 어떻게 줄이냐는 것입니다..
그래서 발사체 기업은 발사체 재사용 기술을 활용해야 합니다. 재사용은 발사체를 회수하는 기술과 엔진 기술
발사체 비용중 연료를 포함하는 1단 2단 발사체가 전체 비용의 90%를 차지하거든요.
| 3단 발사체 부위별 비용 비중 (%) | ||
|
구분
|
주요 구성품 | 비용 비중 |
| 1단 | 엔진, 연료탱크, 구조체, 제어계 | 55 ~ 65% |
| 2단 | 엔진, 연료탱크, 항법·제어 | 20 ~ 25% |
| 3단 | 엔진, 구조체, 연료 | 5 ~ 10% |
| 페어링 | 위성 보호 덮개 | 5 ~ 8% |
| 항법·전자·지상 | GNC, 텔레메트리, 발사운용 | 3 ~ 7% |
| 합계 | 100% | |
대표적인 Falcon 9 (재회수 사용 )은 여전히 등유를 사용하지만 회수 기술로 인해 비용절감중
- 1단 제작비: 약 3,000~3,500만 달러 --> 재사용시 10회 기준 → 회당 300만 달러로 비용을 현저히 줄일 수 있습니다.
현재 한국의 누리호는 일회성 발사체이고, 1번 발사 비용을 KG당 약 3,500만원 정도 합니다. 대략 개발비용이 아닌 순수 발사 비용으로 약 1,200억 정도 소요된다고 합니다.(그럼에도 Falcon 9은 약 800억 수준입니다 규모에 비하면 엄청 저렴). 만약에 누리호에 소형위성 10kg 을 탑재한다면 3억5천만원을 지불해야하는것이지요.
| 구분 | 발사체명 (국가/기업) | kg당 비용 (추정치) | 특징 |
| 재활용 | SpaceX Starship (미국) | $100 ~ $200 | 완전 재사용 목표, 화성 탐사 및 대형 군집위성용 |
| 재활용 | SpaceX Falcon 9 (미국) | $2,500 ~ $3,000 | 현재 시장의 표준, 1단 부스터 재사용 |
| 일회용 | ULA Atlas V (미국) | $10,000+ | 높은 신뢰성, 하지만 발사 시마다 기체 폐기 |
| 일회용 | 아르테미스 계획용 초대형 발사체, 막대한 비용 소모 | $20,000 ~ $30,000 | 소형 위성 전용, 소형 발사체 특성상 단가 높음 |
| 일회용 | 누리호 (KSLV-II) (한국) | 약 $24,000 ~ $35,000 | 현재 약 3,500만 원/kg 수준 |
| 일회용 | NASA SLS (미국) | $40,000+ |
때문에 위성업체들도 소형위성을 만들기 위한 노력을 기울이고 있죠. 참고로 ..
| 분류 (Class) | 중량 범위 (Mass) | 주 운용 궤도 | 주요 용도 및 특징 | 대표 사례 |
| 대형 위성 (Large) | 1,000kg 초과 | 정지궤도 (GEO) | 다목적 방송·통신, 기상 관측, 대형 우주 망원경 |
무궁화 위성, 천리안 위성, 허블 망원경
|
| 중형 위성 (Medium) | 500 ~ 1,000kg | 저궤도 (LEO) | 고해상도 지표 관측, 군사 정찰, 과학 연구 |
차세대 중형위성(한국), Starlink V2
|
| 소형 위성 (Mini) | 100 ~ 500kg | 저궤도 (LEO) | 군집 위성(Constellation), 초단기 관측 |
Starlink V1.5, 차세대 소형위성
|
| 초소형 위성 (Micro) | 10 ~ 100kg | 저궤도 (LEO) | 기술 검증, 재난 감시, 교육용 |
누리호 탑재 성능검증위성
|
| 나노 위성 (Nano) | 1 ~ 10kg | 저궤도 (LEO) | 큐브위성(CubeSat) 표준, 대학 연구용 |
도요샛(SNIPE), 큐브시그널
|
| 피코/펨토 (Pico/Femto) | 1kg 미만 | 저궤도 (LEO) | 칩 형태의 초미니 위성, 군집 데이터 수집 |
PocketQube, 칩샛(Chipsat)
|
각 나라마다 ,각 기업마다 우주를 선점하기 위한 치열한 노력이 필요하겠죠? 또한 우주 택시로 수없이 물건 (위성등)을 쏘아 올리려면 당연히 재사용 로켓이 중요하고, 결론은 위성무게 X 위성 증가 개수 x 위성운송비용이 향후 우주 발사체의 시장이 되겠죠? 각자 생각해 보시면 됩니다.
더 하자면 현재 글로벌 활성 위성 분포인데... 2030년이면 100,000개 이상이 된다 합니다. 더불어 팔콘 나인에 위성을 실어 보내려면 이미 2년 이상을 기다려야 합니다.
| 현재 전체 위성(활성+비활성) | 약 14,900대 | 지구 궤도 전체 |
| 현재 활성 위성 | 약 11,700~13,000대 | 현재 작동 중 |
| 2025 신규 배치 | 약 4,517대 | 통합 발사 실적 기반 |
다만 여기서 주목할 것은 나머지 1 가지
2. 때문에 산업을 알고 시장을 이해 하려면 현재 재사용 로켓을 사용하는 기업을 유심히 보아야 합니다. 당연히 미국의 스페이스-X(스타쉽)와 , 블루 오리진 (올해 성공), 로켓랩, 그리고 국내의 페리지에어로 스페이스(비상장)입니다.
이들의 공통점은 메탄 엔진입니다.
자 그러면 기존의 엔진과 메탄 엔진의 그리고 수소엔진을 알아보죠.
왜 지금 전 세계는 '메탄 엔진'에 열광하는가?
과거에는 '얼마나 무거운 것을 띄우느냐'가 중요했지만, 지금은 얼마나 싸고 빠르게 다시 쏘느냐가 핵심입니다. 메탄 엔진이 주목받는 이유는 크게 세 가지입니다.
1. 재사용의 치트키: "그을음이 없다"
케로신(등유)은 태우고 나면 엔진 내부에 마치 연탄재 같은 그을음(Soot)이 남습니다. 이를 닦아내는 데 많은 시간과 비용이 들죠. 반면 메탄은 아주 깨끗하게 연소되어, 마치 가스레인지처럼 엔진을 끄고 바로 다시 불을 붙일 수 있을 정도로 깨끗합니다.
2. 화성 현지 조달 (ISRU): "화성행 편도 티켓을 왕복으로"
수소는 우주 공간에서 보관하기 너무 까다롭고 분자가 작아 금속을 파고들어 파괴합니다. 하지만 메탄은 화성의 대기와 토양의 물을 이용해 현지에서 합성할 수 있습니다. 즉, 화성에서 연료를 충전해 지구로 돌아올 수 있게 만드는 유일한 현실적 대안입니다.
3. 적절한 타협점 (The Sweet Spot)
수소는 효율은 좋지만 부피가 너무 커서 로켓이 뚱뚱해지고 공기 저항을 많이 받습니다. 메탄은 수소보다 다루기 쉽고, 케로신보다 효율이 좋은 '황금 밸런스'를 갖추고 있습니다.
| 구분 | 케로신 (RP-1) | 메탄 (LCH4) | 수소 (LH2) |
| 효율 (비추력) | 낮음 (중하) | 중간 (우수) | 가장 높음 (최상) |
| 연료 밀도 | 매우 높음 (탱크 작음) | 중간 | 매우 낮음 (탱크 거대함) |
| 저장 온도 | 상온 수준 (취급 쉬움) | 극저온 (−161°C) | 초극저온 (−253°C) |
| 그을음(Coking) | 많음 (재사용 어려움) | 거의 없음 (재사용 유리) | 없음 |
| 비용 | 저렴함 | 저렴함 | 매우 비쌈 |
| 대표 엔진 | 누리호, 팔콘9(Merlin) | 스페이스 엑스 -스타십(Raptor), 블루오리진-뉴글렌(BE-4), 로캣랩-뉴트론(개발중) |
SLS(RS-25), 아리안5 |
마무리 하며,,,, 스페이스가 상장한다면 앞선 글에서의 말씀드린 밸류체인을 잘 보시고.. 더불어 우리나라의 발사체 기업들도 아직까지 성공하지 못한
1. 발사체 회수 기술을 하루 빨리 성공하길 바라며--- (스페이스 엑스 -스타십(Raptor), 팔콘9(Merlin), 블루오리진-뉴글렌(BE-4))
2. 회수 기술을 바탕으로 1개의 발사체로 수십번 재사용(메탄)하길 바라며... 이글을 마무리합니다.
참으로 Elen Musk 엘런 머스크는 위대하다. "우주를 지배하는자가 세상을 지배 합니다."
엘런에게 메일이라도 보내야겠네요.....