2013 나로호 성공 이후, 우주강국 도약을 위한 전략 심포지엄

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3 CONTENTS 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 Ⅰ. 개회사 / 환영사 1. 개회사 7 고현욱 ( 국회입법조사처장 ) 2. 환영사 9 김세연의원 / 이상민의원 / 민병주의원 Ⅱ. 발표 발표 1 나로호성공과비행결과분석 17 조광래 ( 한국항공우주연구원나로호발사추진단장 ) 발표 2 우주강국도약을위한 KARI Vision 57 김승조 ( 한국항공우주연구원장 ) 발표 3 우주개발정책및입법과제 73 이원근 ( 국회입법조사처입법조사관 ) 1

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5 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 일시 2013 년 4 월 2 일 ( 화 ) 14:30~17:00 장소 국회입법조사처대회의실 (421 호 ) 프로그램 등록 (14:30~15:00) 개회 (15:00~15:10) 사회 : 이인섭입법조사처사회문화조사실장개회사 : 고현욱국회입법조사처장환영사 : 김세연의원 / 이상민의원 / 민병주의원 발표 (15:10~16:10) 발표 : 나로호성공과비행결과분석조광래한국항공우주연구원나로호발사추진단장우주강국도약을위한 KARI Vision 김승조한국항공우주연구원장우주개발정책및입법과제이원근국회입법조사처입법조사관 휴식 (16:10~16:20) 종합토론 (16:20~17:10) 좌장 : 조진수항공우주학회장토론자 : 유용원조선일보팀장이정훈동아일보부장윤영빈서울대교수손영창삼성테크윈상무 폐회및저녁만찬 (17:10~ ) 3

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7 2013 나로호성공 이 후 우주강국도약을위한 전략심포지엄 Ⅰ. 개회사 / 환영사 5

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9 개회사 안녕하십니까? 국회입법조사처장고현욱입니다. 바쁘신의정활동에도불구하고오늘행사를함께주최하신존경하는김세연의원님, 이상민의원님, 민병주의원님과김승조한국항공우주연구원장님께감사드립니다. 그리고많은전문가님들을모시고 우주강국도약을위한전략심포지엄 을개최하게된것을무척기쁘게생각합니다. 우선나로호발사성공을다시한번진심으로축하하며, 그간누구보다땀흘리며수고한관련전문가여러분들의노고에경의를표합니다. 나로호의발사성공으로한국은자력으로인공위성을쏘아올린 11번째국가가되었습니다. 비록러시아와의협력으로이룬성과이지만, 그의미가크고중대하기때문에이러한성과를자축하고, 또한앞으로진정한위성강국이되기위한과제와임무는무엇인지에대하여여러전문가여러분들과함께논의하는자리를이렇게만들었습니다. 우주위성기술은그나라의과학기술에대한종합평가의잣대가되며방송, 재난, 농업, 국방, 교통등광범위한영역에서국제경쟁력을확보하는데중요한분야입니다. 따라서이기술은발사장, 발사체, 위성등종합적인발전이필요하며, 이를위한인력의양성, 합리적거버넌스체제, 안정된예산확보등과같은정책및입법적토대가요구됩니다. 오늘심포지엄에서우주선진국정책을심도있게논의하고, 궁극적으로는국가경쟁력과 7

10 삶의질향상을위한좋은대안들이도출되기를기대합니다. 입법조사처는앞으로도이와 같이국가의미래비전을제시하는국회의역할에기여하는일에앞장서겠습니다. 끝으로, 시의적절한주제에대해훌륭한발표, 토론그리고좌장을맡아주신여러 전문가님과참석자여러분께깊은감사를드립니다. 감사합니다 년 4 월 2 일 국회입법조사처장고현욱 8

11 환영사 안녕하십니까? 새누리당김세연의원입니다. 2013년 1월 30일대한민국이드디어우주에첫발을내딛었습니다. 더불어, 항공우주연구원을비롯한관련기관 500여명의연구자및기술자분들의지난 10년간의노력이결실을맺으며세계에서 11번째로스페이스클럽에가입하는쾌거를이루어냈습니다. 먼저, 대한민국의우주도약을위해노력해주시고도와주신모든분들의노고에깊은 감사의말씀을드립니다. 아시다시피, 항공우주기술은국가첨단기술력의척도입니다. 특히우주개발사업은국가전략사업성, 최첨단기술력, 막대한자금수요, 장기적이고안정적인투자가필요하기때문에정치권과정부, 연구기관이확고한의지를가지고있어야만달성할수있는국가차원의전략사업입니다. 또한, 항공우주기술은응용물리학, 정밀기계공학, 전기전자공학, 재료공학등이총망라된 과학기술의핵심이자집합체로서대한민국의새로운발전을위한신성장동력분야입니다. 인류역사에서세계의질서가재편될때마다배, 증기기관차, 자동차, 비행기등 이동수단의발전과이용의헤게모니를쥐느냐가핵심적으로작용해왔습니다. 9

12 그렇기때문에새로운이동수단이될우주발사체와우주산업을어떻게육성발전 시키느냐가세계질서속에서우리의위상과직결된다고할것입니다. 한국형발사체 KSLV-II 사업의성공을위한실질적인방안이논의되는오늘심포지엄을통하여항공우주기술산업발전을위해구체적이고실효성있는정책과제들이도출되고, 대한민국이우주강국으로발돋움하기위해국가적역량을하나로모을수있는소중한계기가되기를간절한마음으로기대해봅니다. 다시한번, 나로호의성공적인발사를축하드리고, 오늘참석해주신모든분들께 항공우주기술의발전을위해지속적인애정과관심을보내주시기를부탁드립니다. 감사합니다 년 4 월 2 일 국회의원김세연 10

13 환영사 대한민국국최초의우주발사체나로호가성공적으로발사된지두달이지났습니다. 전국민과함께지켜보았던그감동이아직도지원지지않고있습니다. 우리나라발사장에서, 우리나라발사체로, 우리나라인공위성을궤도에올렸다는사실이절말자랑스럽습니다. 그동안수년간나로호발사를위해각고의노력을다하신연구원여러분과기업등관계자여러분께이자리를빌어깊은감사의인사를올립니다. 그리고오늘 < 우주강국을위한전략심포지움 > 에참여해주신분들께도감사드립니다. 이제대한민국의우주시대가열렸습니다. 2009년과 2010년의발사실패와그이후두차례에걸친발사연기라는고난끝에이뤘다는점과우주강국들에비해기술 예산 인력이모두부족한척박한상황에서이루어냈다는사실은앞으로우주강국으로의토대가충분히증명되었다고생각합니다. 우리의우주개발이우주선진국대열에진입하는가장중요한에너지가될수있는것입니다. 세계강대국은이미우주개발을위해막대한예산등국가적역량을집중하며, 유인우주시대를열고있는치열한경쟁속에서대한민국의우주개발역사는이제시작된것입니다. 16년전인 1992년 48kg짜리초소형위성우리별 1호를띄워첫걸음을내디딘우리나라항공우주산업은나로우주센터에서나로호를발사하게되면서자력으로위성을쏘아올리는세계 9번째나라로우주개발의새전기를맞이하게된것입니다. 이번나로호발사성공으로항공우주분야는물론정밀기계조립, 생명과학및신약개발분야등신성장동력사업전반에걸쳐엄청난파급효과를미치게될것이며, 21세기 11

14 우리경제를이끌어갈신성장동력산업의큰축이될것임이분명합니다. 실제나로호개발에는 5,000여억원이투입되었지만산업연구소와대우경제연구소에따르면발사체의파급효과는 2조9,999억원에이르는것으로나타났듯이그가치는정말큰것입니다. 그런데우리의우주산업에대한투자는미미한실정으로세계강대국이치열하게우주개발을위해막대한예산등국가적역량을집중하고있는치열한상황속에서우리가우주산업의경쟁력을확보하고오는 2017년까지위성발사체를우리의힘으로발사하고오는 2020년에는달탐사궤도위성을, 2025년에는달탐사착륙선을각각쏘아올리는계획이성과를거두려면무엇보다정부의전폭적인집중투자가이루어져야합니다. 그리고경쟁력있는기술력확보입니다. 우주개발기술은국가안보와직결돼다른우주선진국으로부터기술을이전받기가쉽지않은만큼과학기술과기초기술의역량확대를통해중장기적인기술개발계획을착실하게추진해나가야하며이를위해서는경쟁력있는우수한기술개발에힘써야합니다. 미래학자앨빈토플러는저서 ' 부의미래 ' 에서 ' 우주가부의원천이될것 ' 이라고예견했습니다. 이제우주기술이국가경쟁력을좌우하는시대가된것입니다. 뒤늦게우주개발에뛰어든만큼앞으로가야할길은멀지만로켓과위성제작기술을끊임없이발전시키는등항공우주개발에박차를가해야할것입니다. 그런차원에서과학기술계의중지를모아정치권과국회입법조사처그리고과학기술계가함께하는항공우주발전을위한세미나를준비하게된것입니다. 오늘심포지움이우리나라의항공우주연구와산업발전을위한시금석이되었으면하는바램을가져봅니다. 패널로참여해주신전문가들께서훌륭하신고견을주시고뜻깊은토론이진행되기를바랍니다. 감사합니다 년 4 월 2 일 국회의원이상민 12

15 환영사 안녕하십니까? 새누리당국회의원민병주입니다. 어느덧여의도의벚꽃이장관을이루는 4월이되었습니다. 바쁘신중에도, 대한민국의우주선진국도약을위해기꺼이 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 에참석하여주신모든귀빈들께진심으로감사의말씀을드립니다. 또한, 주제발표와토론을해주실여러분을비롯하여, 이행사를준비하시느라애써주신 고현욱국회입법조사처장님과김승조항공우주연구원원장님, 여러관계자분들께도모두 깊은경의와감사를표합니다. 지난 1월 30일, 한국형우주발사체 나로호 발사성공의역사적순간, 현장에서함께할수있었던저로써는그날의감동이아직도생생합니다. 나로호의성공은, 한사람의대한민국국민으로서자랑스러움을감출수없었던대한민국과학기술의쾌거라할수있겠습니다. 이모든것은, 두차례에걸친실패에도굴하지않고, 꿋꿋하게한국우주기술의자립을위해노력해주신연구원들과우주개발정책의큰그림을그리며현장을지원하던관계자분들, 그리고끝까지믿고함께지켜보며성공을기원해주시던국민들이이룩해낸성과라고생각합니다. 13

16 물론, 이제 시작 입니다. 나로호발사성공을초석으로, 지난과정에서의시행착오를면밀하게분석하여한국인이만든한국형우주발사체를위해독자적인기술확보에박차를가해야할때입니다. 이를위해, 정부에서도확실히지원을할준비가되어있습니다. 올해교육과학기술부의우주기술개발관련예산은지난해 1,112 억원에서 1,675억원으로무려 50.4% 나증가하였고, 특히, 한국형발사체개발사업에 800억원, 2012년에비해무려 80.3% 나증액된예산을배정하였습니다. 국민의염원과정부의확고한의지가반영되었다고할수있겠습니다. 물론, 저역시도국회에서우주기술개발정책및제도개선부터연구원들의안정적인연구환경조성을위한노력까지최선을다해지원할것을약속드립니다. 어떠한방향으로나아갈지에대해서는여러분께서의견을주십시오. 오늘이 심포지엄이, 박근혜정부의성공적인우주개발정책수립을위한보다현실적이고 구체적인의견을나눌수있는자리가되기를기대합니다. 참석해주신여러분들께, 다시한번큰감사를드립니다. 감사합니다 년 4 월 2 일 국회의원민병주 14

17 2013 나로호성공 이 후 우주강국도약을위한 전략심포지엄 Ⅱ. 발표 발 표 나로호성공과비행결과분석조광래 ( 한국항공우주연구원나로호발사추진단장 ) 우주강국도약을위한 KARI Vision 김승조 ( 한국항공우주연구원장 ) 우주개발정책및입법과제이원근 ( 국회입법조사처입법조사관 ) 15

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19 발표 1 나로호성공과비행결과분석 한국항공우주연구원나로호발사추진단장 조광래 17

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21 발표 1 나로호성공과비행결과분석 나로호성공과비행결과분석 조광래 [ 한국항공우주연구원나로호발사추진단장 ] Ⅰ 발사체개발특수성및국내로켓개발경과 발사체개발의특수성 발사체기술은우주개발을위해필수적인운반체기술이자국가안보전략의핵심인미사일기술과직결되는기술임 발사체기술은선진국이수십년이상의장기적인플랜에따라천문학적인국가예산을지속적으로투입하여시행착오끝에얻은국가전략적핵심기술임 - 타국으로기술이전이나공개를제한하고, 국제적으로도미사일기술통제체제 (MTCR), 바세나르체제 (WA) 등에따라국가간의기술확산을엄격히제한함 19

22 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 국내로켓개발경과 20

23 발표 1 나로호성공과비행결과분석 Ⅱ 나로호개발사업개요 1. 나로호개발목표및제원 목표 100kg급인공위성을지구저궤도에진입시킬수있는발사체개발을통해독자개발을위한기술및경험확보 - 탑재위성 : 과학기술위성2호 / 나로과학위성 (STSAT-2) - 발사장 : 나로우주센터 ( 전남고흥 ) 주요제원 1 단액체엔진과 2 단킥모터 ( 고체엔진 ) 로구성되는 2 단형발사체 21

24 2013 나로호 성공 이후, 우주강국 도약을 위한 전략 심포지엄 1단 러시아 개발, 2단 국내 독자 개발 - 총중량 : 140톤 규모 - 추진제 중량 : 130톤 규모 - 총길이 : 약 33m - 직경 : 2.9m 나로호 비행모델 22

25 발표 1 나로호성공과비행결과분석 2. 나로호개발주요경과 3. 한 러기술협력 : 목표및업무분장 한 러기술협력의목표 : 체계 ( 시스템 ) 기술의확보 체계설계기술 : 발사체시스템의형상, 중량, 성능, 단구성등의설계기술 체계종합기술 : 개발된각서브시스템의조립, 검사및시스템차원의시험 / 평가기술 발사운영기술 : 발사체의발사장이송, 총조립, 검사, 발사준비및발사기술 23

26 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 한 러기술협력의업무분장 업무분장공동수행업무한국수행업무러시아수행업무 업무내용 시스템설계및체계종합 발사체시스템공동설계 정기적인기술회의개최및현안협의 발사체체계종합 (SI) 국내지상종합시험및발사운용 KSLV-I 2단및서브시스템개발 2단킥모터개발 지상장비제작및조립 노즈페어링, 페이로드어댑터개발 발사장인프라구조물구축 탑재용항법제어시스템및원격측정시스템개발 기술자료분석, 제작 / 시험과정모니터링등을통한핵심기술습득 KSLV-I 1단개발 발사에대한기술적지원및책임 러시아담당품목개발 ( 액체추진기관을포함한발사체 1단주도개발등 ) 한국측시공설비에대한감리및검증 발사시스템개발을위한기술지도및발사운용교육 24

27 발표 1 나로호성공과비행결과분석 Ⅲ 나로호발사경과 1. 나로호발사개요 발사체 : 소형위성발사체 (KSLV-I) 개발기관 : 한국항공우주연구원 / 러시아흐루니체프사 1단액체엔진과 2단킥모터로구성되는 2단형발사체 - 전장 33.5m, 직경 2.9m, 발사시총중량 143톤 탑재위성 : 과학기술위성 2 호 (STSAT-2A/B)/ 나로과학위성 (STSAT-2C) 개발기관 : 한국과학기술원인공위성연구센터 100kg 급우주과학실험용위성 25

28 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 발사장 : 나로우주센터 ( 전남고흥 ) 개발기관 : 한국항공우주연구원 / 러시아흐루 니체프사 100kg 급저궤도위성발사능력보유 2. 나로우주센터 시설및장비 26

29 발표 1 나로호성공과비행결과분석 발사대시스템구성 27

30 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 3. 나로호발사지상인증과정 상단인증모델 /1단지상검증용기체총조립및조립동인증시험 (AC QT) ( 08.11) 1단지상검증용기체 (GTV) 인수및발사장이송 / 점검 상단인증모델 (QM) 및 1 단지상검증용기체 (GTV) 총조립및검증 지상검증용기체 (GTV) 를이용한조립시설인증시험 지상검증용기체 (GTV)/ 발사대연계인증시험 (LC QT) ( 09.4~6) 1단계 : 발사체발사대이송및기립 2단계 : 발사체온보드점검 3단계 : 연료단독부분충전 / 배출 4단계 : 연료단독충전 / 배출 5단계 : 산화제단독부분충전 / 배출 6단계 : 산화제단독충전 / 배출 7단계 : 연료 / 산화제동시충전 / 배출 8단계 : 비상시연료배출및연료탱크후처리 9단계 : 발사체수평전환및조립장이송 28

31 발표 1 나로호성공과비행결과분석 4. 나로호발사준비및발사과정 상단비행모델우주센터이송, 총조립및점검 / 시험 1 단비행모델우주센터이송및점검 / 시험 29

32 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 나로호비행모델 ( 상단 +1 단 ) 총조립및점검 / 시험 나로호발사운용및발사 30

33 발표 1 나로호성공과비행결과분석 비행시험위원회 (FTC : Flight Test Committee) 구성및운영 KSLS( 발사체 + 발사대 ) 의모든시스템에대한발사준비완료확인및승인 정상발사운용과정중 2회의비행시험위원회개최 - 1차비행시험위원회 : 나로호의발사대이송승인 - 2차비행시험위원회 : 추진제충전및발사승인 발사프로세스중비정상상황발생시비상비행시험위원회개최 31

34 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 나로호비행시퀀스 번호 순서 시간 ( 초 ) 고도 (km) 거리 (km) 1 이륙 음속돌파 (Mach 1) 페어링분리 단엔진정지명령 단분리 단점화 단연소종료및목표궤도진입 위성분리 540(9분 ) 비행안전 : 비행궤적및낙하점 인접국에영향이없도록비행경로및낙하영역설계 - 거주지역으로부터가능한멀도록비행경로설계 - 1 단및페어링낙하영역은거주지역으로부터 500km 이상떨어진공해상으로설계 32

35 발표 1 나로호성공과비행결과분석 발사위험구역선정 - 초기비행경로주변주민소개대상유인도선정 - 초기비행경로주변통제대상해역및공역선정 - 1단및페어링낙하지역의항공기및선박에대한통보지역선정 항공기및선박안전운행을위한항공고시보 (NOTAM) 및항행통보 (NOTMAR) 를이용한발사통보 33

36 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 페어링낙하점 1 단낙하점 경도 ( 동경 ) 위도 ( 북위 ) 지상거리 (km) 2,270 2,700 분산반경 비행방향 : ±200 km 폭 : ±100 km 비행방향 : ±170 km 폭 : ±40 km 6. 발사대 / 추적소위치및추적범위 발사대 우주센터추적소 제주추적소 다운레인지추적소 경도 동경 동경 동경 동경 위도 북위 북위 북위 북위 고도 138 m 122 m 175 m 10 m 기타 레이더, 텔레메트리 레이더, 텔레메트리 텔레메트리 34

37 발표 1 나로호성공과비행결과분석 7. 나로호 1 차발사경과 (1차시도 ) 1단자동시퀀스소프트웨어오류로발사중지 ( ) 발사운용 (D-0) 중자동시퀀스과정에서압력측정관련소프트웨어의오류가발생되어, 1단발사관제시스템에의해발사 7분 56초전자동발사중지 원인분석결과 : 1단엔진제어용헬륨탱크의압력이설정기준치보다낮은값으로계측 후속조치 : 1단발사관제시스템의헬륨탱크압력기준값설정수정후 1차발사재추진 (2차시도 ) 1차발사및비행경과 ( :00) 이륙후 216초경한쪽페어링 (Near PLF) 미분리발생 무게증가및무게중심변화로비행궤적이탈및위성궤도진입속도부족 1단분리, 킥모터연소및종료, 자세제어, 위성분리등정상수행 35

38 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 페어링비정상분리원인분석및개선조치 검증 ( 10.3) 나로호발사조사위원회 ( 09.8 ~ 10.2) 및한 러 FRB(Failure Review Board) ( ~ 10.5) 운영 - ( 실패원인 ) 전기배선장치의방전발생으로 216초에분리화약불폭발또는페어링분리기구의불완전작동으로기계적끼임등발생 - ( 개선방안 ) 방전방지대책, 기폭전기회로보완, 분리기구보완등 - 시스템시험및시뮬레이션 22회 ( 페어링분리 6회포함 ), 단위시험 370회수행 페어링비정상분리개선조치및종합검증 - 시스템시험 65회 ( 페어링분리 3회포함 ), 단위시험 10회수행 36

39 발표 1 나로호성공과비행결과분석 8. 나로호 2 차발사경과 (1차시도 ) 발사대소화장치오작동으로발사중지 ( ) 발사운용 (D-0) 과정에서발사대소화장치의오작동으로인해소화용액이분출 (13시 52분경 ) 되어발사중지선언 (14시 2분경 ) - 발사취소절차에따라나로호에주입된추진제및가스류배출 나로호상태확인결과, 문제없음확인 - 나로호내부상태정상확인 ( 방수설계 ) - 소화약제성분은발사체에영향을주지않는성분이며통상 24시간내에대기중기화됨 원인분석결과 : 소화장치의통신카드, 케이블, 커넥터의불량확인 후속조치 : 관련부품교체및추가적인신뢰성확보를위해소화장치가동절차변경후 2차발사재추진 37

40 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 (2차시도 ) 2차발사및비행경과 ( :01) 이륙후 초 ( 고도 67km, 지상거리 40km) 까지는정상적으로비행 이후통신두절발생 낙하지점은제주남단방향으로나로우주센터에서약 412km 떨어진공해상으로추정됨 러측주장 FTS 오작동에대한항우연판단의주요근거 폭발발생지점 38

41 발표 1 나로호성공과비행결과분석 2 차비행시험과 FTS+KM 지상시험시외부영상비교 2차비행시험 ( ) FTS+KM 지상시험 ( ) 비고 지상시험에서는활성추진제가약 20kg, 비행시험에서는약 1,600kg의추진제가사용되었음 방송카메라영상에서는 FTS를작동시킨지상시험에서보이는것과같은강렬한화염이나타나지않음 상기영상자료는경향성을보기위한것으로사진간에시간이동기되어있지않음 39

42 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 2 차비행시험과 FTS+KM 지상시험시탑재카메라영상비교 2 차비행시험 ( ) FTS+KM 지상시험 ( ) 탑재하향카메라영상 발광소스분석결과 (Adobe Photoshop) 두시험의영상에서빛의강도가많이차이남 비행시험과지상시험에서의영상의대칭성이서로다름 FTS+KM 지상시험시 FTS의작동에의해발광소스가영상의상단부에위치하여띠를형성하나, 비행시험의영상에서는다름 40

43 발표 1 나로호성공과비행결과분석 2 차비행시험과 FTS+KM 지상시험시열유속센서측정결과비교 2 차비행시험 ( ) FTS+KM 지상시험 ( ) KM 후방부열유속 지상시험시계측된열유속은 2차비행시험시보다훨씬큰값 ( 약 6배 ) 이계측되었음 지상시험시다이아프램이조기분리되지않았다면더큰열유속이측정되었을것으로판단됨 2차발사실패원인규명및개선조치 한 러 ( 항우연-러흐루니체프사 ) 공동조사위원회 (FRB) ( 10.6 ~ 11.1) - 4차례회의를통해실패원인규명을위한조사와검토수행 1차 FRB( , 나로우주센터 ), 2차 FRB( , 흐루니체프사 ), 3차 FRB( , 항우연 ), 4차 FRB( , 흐루니체프사 ) 하나의원인으로규명하지못하고복수의가능한원인도출 교과부, 나로호 2차발사조사위원회 ( 10.6 ~ 11.6) - 한 러 FRB에서제기한실패원인가설에대한객관적인검증과자체원인분석수행 한 러양측에서제안한발사실패가설검증을위해총 38회회의를개최하여, 원격측정자료정밀분석및총 8회의지상검증시험수행 한 러 ( 교과부-러연방우주청 ) 공동조사단 (FIG) ( 11.7 ~ 11.10) - 양국정부차원의중립적입장에서객관적인원인규명을위해종합적인분석과검토수행 41

44 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 가능성있는실패원인및 3차발사를위한권고사항도출 ( 실패원인 ) 1단추진시스템이상작동에의한, 1 2단연결부구조물부분파손과이어진산화제재순환라인및공압라인등의부분파손및상단비행종단시스템 (FTS) 오작동 ( 권고사항 ) 1단작동중고전압배제 ( 항우연 ), 단분리시스템및 1단추진기관시스템의철저한검사및조치 ( 흐루니체프사 ), 1 2단간상호작용최소화및신뢰도개선 ( 항우연, 흐루니체프사 ) 한 러공동조사단 (FIG) 후속협의 ( 11.12) - 한 러공동조사단 (FIG) 의권고사항을토대로개선. 보완조치방안, 3차발사일정등기술협의및계약변경협의 3차발사준비를위한조치사항및 2012년 10월이내발사합의 개선보완조치및검증 한 러공동조사단권고사항 1단작동중고전압배제 1단 / 상단상호작용최소화 1단추진기관시스템의철저한검사및조치 개선 보완조치사항 페어링분리기폭시스템방식변경 ( 고전압 저전압 ) 2단비행종단시스템 (FTS) 제거 1단검사및신뢰성개선조치후공식기관에서 1단최종인증서발급 결과 저전압페어링기폭장치인증시험 ( 11.12) 및수락시험 ( 12.3) 비행종단시스템 (FTS) 용화약제거및저전압기폭장치제작 ( 12.3) 1단비행시험준비성인증 : 러시아인증전문기관쯔니마쉬 1단품질및신뢰성인증 : 러시아연방우주청 42

45 발표 1 나로호성공과비행결과분석 9. 나로호 3 차발사경과 (1차시도 ) 1단연료공급체결장치어댑터블록실파손으로발사중지 ( ) 발사운용 (D-0) 중헬륨을충전하는과정에서헬륨탱크압력강하발생및 1단연료공급체결장치어댑터블록의기밀유지용실 (Seal) 파손확인으로발사 5시간 5분 50 초전발사중지선언 원인분석결과 : 기밀시험 (3회) 을통해어댑터블록중앙체결부의문제로인해연료공급라인결합부에틈이발생하여실 (Seal) 파손된것으로확인 후속조치 : 신규어댑터블록으로교체한후 3차발사재추진 (2차시도 ) 2단유압모터제어기이상으로발사중지 ( ) 발사운용 (D-0) 중나로호 2단추력방향제어기 (TVC) 용유압모터제어기의전기신호 ( 전류 ) 이상으로발사 16분 52초전발사중지선언 원인분석결과 : 확률적고장현상 (Random Failure) 에의한커패시터단락으로연결된트랜지스터와트랜스포머의단락과소손등이연쇄적으로유발됨 커패시터는제작사인 SERMAT에서항공기나미사일등에사용되는전기식작동기나유사한제어기등에일반적으로많이사용하는부품으로헤리티지가충분히확보된제품임 43

46 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 후속조치 : 유압모터제어기및전원분배장치예비품교체장착후 3 차발사재추진 (3차시도 ) 3차발사및비행경과 ( :00) 나로과학위성임무궤도투입성공 이륙후 540초근지점고도 298km, 원지점고도 1,505km, 경사각 80.3도, 속도 8.04km/s로투입확인 페어링분리, 1단분리, 2단킥모터연소, 자세제어, 위성분리등나로호비행성능정상 44

47 발표 1 나로호성공과비행결과분석 Ⅳ 나로호개발주요성과 1. 발사체체계 ( 시스템 ) 기술확보 ( 한 러기술협력 ) 발사체체계 ( 시스템 ) 기술확보 ( 한 러기술협력 ) 체계설계 체계종합 발사운용 정의발사체시스템의형상, 중량, 성능, 단구성등의설계기술개발된각서브시스템의조립, 검사및시스템차원의시험 / 평가기술발사체의발사장이송, 총조립, 시험, 발사준비및발사기술 확보내용한 러공동발사체시스템설계및상세설계수행 발사체시스템설계자료 (SDP) 및상세설계자료 (CDP) 등한 러공동발사대 / 발사장인증및발사체이송 조립 시험 발사운용수행 (3회) KSLS(KSLV-I + 지상장비 ) 운영핸드북등 45

48 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 유형적결과물 ( 인도물품 ) 기술협력계약에의한러시아측의인도물 (Deliverables) 주요인도물 구분 H/W 설계자료 (Design Package) 및주요문서 주요인도물 액체추진기관을포함하는 KSLV-I 1단 KSLV-I 1단지상검증용기체 (GTV) 1단시험장비및예비품 시스템설계자료 (SDP) (2,697매) 상세설계자료 (CDP) ( 발사체 1,863매, 지상장비 21,600매 ) KSLS(KSLV-I + 지상장비 ) 운영핸드북 (784매) 무형적결과물 한 러공동설계팀운영, 각종 Review 및기술협의과정을통해확보한기술적 Know-How 등 설계 제작 시험 조립 발사운영 발사 에이르는전체위성발사체개발과정을러측기술진과공동으로수행함으로써선개발국의운영체계와경험을체득함 공동설계및후속업무의아측파견현황 ( 총 116명 ) 시스템설계공동수행 ( ~ 5) : 공동설계팀 21명파견 시스템상세설계공동수행 ( ~ 12) : 공동설계팀 51명파견 ( 산업체포함 ) 시스템상세설계후속협의 ( ~ 07.12) : 13명파견 1/2단인터페이스, 제작 시험등현황점검 ( ~ 12.9) : 31명파견 46

49 발표 1 나로호성공과비행결과분석 발사운용단계의러측국내파견현황 ( 총 76,494 Man-Days) 러측인원 ( 명 ) 주요단계 기간 연인원 참여 일일 (Man-Days) 총인원 최대인원 제작성능 조립장 ~ 시험 발사장 ~ , 독립성능 조립장 ~ , 시험 발사장 ~ , 지상인증 조립장 ~ , 시험 발사장 ~ , 차비행시험 ~ , 차비행시험 ~ , 차비행시험 ~ , 비고 2. 발사체상단독자개발기술확보 나로호의상단 (2단 + 노즈페어링 ) 을독자적으로개발함으로써발사체상단개발기술확보 - 구조체, 전자탑재시스템, 관성항법유도시스템, 제어시스템, 열청정 / 화재안전제어부, 2단킥모터, 지상지원장비등개발 - 상단인증모델 (QM)/ 비행모델 (FM) 총조립, 시험검증및운영 47

50 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 3. 발사장지상시스템기술확보 ( 한 러기술협력 ) 발사체개발및발사를위한발사장지상장비시스템의제작설계, 제작 / 구축, 운용기술확보 지상기계설비, 추진제공급설비, 발사관제설비등발사대시스템구축 / 운영 (273개서브시스템 ) - 극저온 (-196 ), 초고압 (400기압), 고청정도 ( 분진크기 20μm이하, 분진함량 1m3 당 100μg이하, 수분함량 20.6 ppm 이하 ) 설비 48

51 발표 1 나로호성공과비행결과분석 4. 발사체 1 단국산화선행연구 30 톤급액체엔진 엔진서브시스템 엔진시스템 연소기가스발생기터보펌프 실물형연소기 5기제작 총 49회 /713초연소시험 최장 60초단일연소시험 EM 개발완료 실물형 GG 10기제작 총 80회 /469초연소시험 최장 60초단일연소시험 EM 개발완료 실물형 TPU 4기제작 총 24회시험 최장 120초실매질시험 EM 개발완료 엔진 SA 기술개발 TP+GG 연계시험 ( 해외 ) 49

52 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 75 톤급액체엔진 엔진서브시스템 엔진시스템 연소기가스발생기터보펌프 실물형연소기 ( 기술검증시제 ) 3기제작 총 5회저압연소시험 실물형 GG ( 기술검증시제 ) 2기제작 총 6회연소시험 실물형 TPU ( 기술검증시제 ) 1기제작 펌프 (8회)/ 터빈 (5회) 상사성능시험 엔진 SA 기술개발 50

53 발표 1 나로호성공과비행결과분석 대형추진제탱크 Isogrid 실린더및스피닝기법을이용한돔제작기술국산화 5. 발사체독자개발을위한국내산업기반구축 국내산업체와의역할분담을통해발사체전반에걸쳐 150 여산업체참여 - 항우연 체계개발총괄, 핵심기술개발, 기반시설구축, 발사운영등주도 - 산업체 부품및서브시스템제작 시험, 발사체총조립등주도 기업구분역할기업명 총조립업체 (System Assembly) 전체조립체의조립및시험대한항공 서브시스템참여업체 해당서브시스템제작 킥모터업체킥모터제작한화 * 엔진업체엔진제작대한항공, 비츠로테크 * 등 추진분야 터보펌프업체공급계및터보펌프제작삼성테크윈, 비츠로테크 * 연소기 / 가스발생기업체연소기및가스발생기제작비츠로테크 *, 스펙 * 등 시험설비업체 추진기관공급계업체 대한항공, 한양이엔지 *, 한화 * 시험설비제작등액체추진제공급계서브시스템한화 *, 대한항공, 하이록코리아 * 및부품제작등 51

54 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 기업구분 역할 기업명 체계분야 지상지원장비업체 지상지원장비제작 현대중공업, 탑엔지니어링 임무분야 관성항법유도시스템업체 관성항법유도시스템제작 * 두산인프라코어 구동장치시스템업체 구동장치시스템제작 한화 * 유도분야 추력기시스템업체 추력기시스템제작 한국항공우주산업, 퍼스텍 * 등 GPS수신기업체 GPS수신기및안테나제작 한양네비콤 탑재분야전자탑재업체송 수신기등 Box 레벨제작단암시스템즈 *, 쎄트렉아이 기체부업체 기체부제작 두원중공업 *, 대한항공 구조 탱크부업체 금속재탱크부제작 두원중공업 * 분야 복합재구조체업체 복합재구조체제작 한국화이바 *, 대한항공 Pyrotechnics 업체 Pyrotechnic System 제작 한화 * 산업체의주요기술확보현황 분야 업체명 주요기술확보내역 발사체시스템하니스설계, 제작, 장착기술확보 체계 대한항공 발사체단별및총조합체이송기술확보 발사체총조립공정설계, 조립, 검사기술확보 현대중공업 100kg급소형위성발사체발사대제작및시험기술확보 유도무기급에서우주발사체급고고도용킥모터 ( 추력 8톤급 ) 제작및시험 기술확보 킥모터지상연소시험및고공환경모사시험을위한설비설계, 제작 한화 및시험기술확보 유량제어밸브제작기술확보 점화시동시스템제작기술향상 추진 엔진의주산화제개폐밸브제작기술향상 연소기 / 가스발생기제작관리기술확보 재생냉각연소기브레이징 (brazing) 용접기술보유및직경 1.5 m급 비츠로테크 회전브레이징설비확보 노즐벌징 (bulging) 제작기술확보 직경 1m급대형노즐외피박판성형기술확보 52

55 발표 1 나로호성공과비행결과분석 분야업체명주요기술확보내역 임무유도제어전자구조 엔진의극저온산화제주배관용부품제작기술향상 ( 벨로우즈, 스페리컬플랜지포함 ) 엔진총조립용엔지니어링목업부품제작기술확보 직경 0.43 m급일체형터빈디스크 5축방전가공기술확보 알루미늄합금 (A5083) 용접기술확보 이종재질용접결합체 (SUS630 + Inconel 718) 열처리기술확보삼성테크윈 화학부식가공 (Chemical Milling) 기술확보 인듀서형상오차를최소화하는정밀 5축가공기술확보 가스발생기용산화제개폐밸브제작기술확보 엔진조립부품 / 조립치구의설계및엔진총조립용엔지니어링목업제대한항공작을통한조립공정개발등조립관련핵심기반기술확보 국내제작자이로및가속도계를사용하여위성발사체용관성항법유도두산DST 시스템국내독자개발 제어정밀도 0.1. 및구동토크 3,300 N.m, 구동각속도 30./ 초수준의가한화동노즐추력벡터제어구동장치시스템 ( 비고정회전중심보상제어기구및회로포함 ) 제작기술확보퍼스텍 진공추력 22 N 수준의냉가스추력기자세제어시스템제작기술확보 고진공및 20 Grms 랜덤진동에서운용되는경량의추력기제어기설계한국항공우주산업및제작기술확보한양네비콤 우주발사체급위성항법수신기및위성항법안테나제작기술향상단암시스템즈 유도무기급에서우주발사체급전자탑재장치제작기술향상세트렉아이 발사체탑재용영상장치제작기술확보 직경 2.9m급대형추진제탱크제작기술 ( 스피닝및용접 ) 향상 직경 2m급의상단부금속재구조체제작기술확보두원중공업 직경 2m급페어링금속재부품제작 / 조립기술확보 캐미컬밀링을이용한직경 2m의두께 2mm 프레임제작기술확보 직경 2.9m급세미-모노코크형후방동체제작기술확보한국화이바 직경 2m급복합재샌드위치스킨제작기술확보한화 분리장치용파이로테크닉부품제작기술확보 53

56 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 6. 위탁과제및기술강좌를통한인력양성 45개위탁연구과제를통해발사체분야기초연구활성화및산업체 학계요구인력 양성 발사체기술인력의저변확대및전문화를위한 우주발사체단기무료기술강좌 개최 (3회) 를통해산업체 학계인력배출 번호 분야 기관 책임자 위탁연구명 1 체계 충북대 이영진 위성발사체개발및위성발사에따른법적책임부담에관한연구 2 추진 코오롱 성익경 액체로켓전용탄화수소계연료의고성능화연구 3 체계 서울대 김유단 발사체신뢰성향상을위한중복관성센서의고장검출기법연구 4 추진 서울대 이수갑 터보펌프정상및비정상캐비테이션성능예측유동해석 S/W 개발 5 추진 충남대 허환일 선형모델을통한연소불안정해석연구 6 추진 과기원 박승오 로켓엔진연소실의재생냉각열해석연구 7 추진 과기원 이태용 액체로켓엔진제어시스템및제어알고리즘개발연구 8 추진 과기원 이상용 Pogo Corrective Device 주요설계인자파악및실험연구 9 추진 과기원 정상권 LHe 열교환시스템설계및실험적연구 10 구조 과기원 윤성기 금속재추진제탱크설계최적화프로그램개발 11 탑재 경희대 이범선 위성발사체에적합한탑재용안테나패턴연구 12 유도 과기원 방효충 유연구조위성발사체불안정성분석, 제어기설계및실험 13 공력 조선대 김재수 데이터베이스형우주발사체공력코드개발 14 공력 서울대 노오현 고공희박유동환경에서의분사화염특성연구 15 공력 과기원 장근식 발사체측면 Jet 제어장치설계를위한전산유체역학적연구 16 체계 한양대 송택렬 위성발사체의비행궤적최적화및유도알고리즘연구 17 추진 과기원 이인 터보펌프터빈구동시비정상천이열유동해석및구조신뢰성분석 18 추진 KIST 이용복 KSLV 1단용엔진의터보펌프국산화를위한 Bearing/Seal 신뢰성해석및시험평가 19 추진 건대 이창진 액체로켓엔진가스발생기연소특성 20 추진 서울대 윤영빈 동축형분사기의분무및연소특성연구 21 구조 과기원 김천곤 위성발사체경량복합재구조개발 22 추진 연세대 윤웅섭 액체로켓엔진시스템체계설계및모듈화프로그램 23 추진 부산대 김귀순 부분입사형터빈노즐의최적화데이터베이스구축을위한시험및전산해석 54

57 발표 1 나로호성공과비행결과분석 번호분야기관책임자위탁연구명 24 체계 공사 신성환 우주개발진흥법 에따른우주개발참여기관및기업특히러시아등에대한책임범위에대한실제적인연구 25 체계 강원대 김한택 우주개발진흥법 에따른우주개발기관의책임범위에관한연구 26 체계 과기원 탁민제 우주발사체시스템기술동향분석연구 27 추진 충남대 주혁종 킥모터노즐용 4D 탄소 / 탄소복합재시험개발 28 추진 과기원 이순복 소재시험을통한터보펌프HIP 내열강소재의기계적특성에관한연구 29 추진 서울대 송성진 축소형충동형터빈의고속회전공력성능에대한시험적연구 30 추진 전북대 최성만 예연소기 (Preburner) 용산화제과잉 (Oxidizer-rich) 분사기의설계인자특성연구 31 열공력 과기원 송태호 발사체플룸열방사예측프로그램개발 32 구조 과기원 이인 발사체비행환경을고려한구조물의안정성연구 33 구조 경상대 권진회 복합재샌드위치인써트조인트설계강도연구 34 구조 과기원 김양한 위성발사체의음향하중저감방법에관한연구 35 전자경희대이범선 KSLV-I 고체모터연소에의한 RF 통신링크상의화염손실량분석 36 추진 금오공대 김경훈 발사운용시의극저온산화제탱크내의열및물질전달에관한연구 37 추진 충남대 김유 고공환경모사용디퓨저설계에관한실험적연구 38 체계 충남대 이재곤 우주물체발사에대한국제환경법적연구 39 임무 항공대 송용규 위성발사체추적데이터추정 / 융합알고리듬연구 40 체계 아주대 나종갑 우주활동에대한민사책임연구 41 추진 항공대 구자예 고온가스에의한터빈회전수와블레이드의온도발달과정해석 42 추진 과기원 권세진 과산화수소단일추진제추력기개발및성능검증 43 공력 서울대 정인석 고속난류경계층내의돌출물에대한공력가열예측 44 체계한국연구재단 윤웅섭 나로호2차발사조사위원회운영 지원 45 체계 연세대 윤웅섭 나로호2차발사사고원인분석을위한저압산소환경하에서의연소시험 55

58 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 7. 후속한국형발사체 (KSLV-II) 독자개발의기술적토대마련 56

59 발표 2 우주강국도약을위한 KARI Vision 한국항공우주연구원장 김승조 57

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61 발표 2 우주강국도약을위한 KARI Vision 우주강국도약을위한 KARI Vision 김승조 [ 한국항공우주연구원장 ] 한국항공우주연구원은 1989년창립이후 23년의짧은기간동안우주항공분야의연구개발에서괄목한만한성장을이루었다. 먼저, 항공분야에서는민군합동으로개발한한국형헬기 KHP 사업의중추적인역할을담당하였고, 스마트무인기개발을통하여세계에서 2번째로틸트로터항공기의원천기술을확보하였다. 우주분야에서는지구관측위성인다목적실용위성1, 2, 3호를성공적으로발사 운영하여우리나라는세계 6~7위권의고해상도관측위성보유국으로진입하였고, 통신 해양 기상위성인천리안개발로정지궤도위성개발기술을습득하였다. 3기의과학로켓과나로호발사성공으로우주발사체독자개발을위한발판을마련하였고, 우주센터개소로인공위성발사를위한발사장을보유하게되었다. 59

62 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 특히나로호의성공적인발사로인해우리나라는자국에서자국위성발사를성공한나라로서국제적인인정을받게되었다. 나로호개발과발사과정에서우리나라는러시아와의협력을통해발사체시스템기술, 발사장구축및발사운용기술등을습득할수있었다. 공동개발을통해발사체설계, 제작, 시험, 조립그리고발사운영및발사에이르기까지발사체개발과정의한사이클을완전히수행함으로써발사체운영체계와경험을확보하였다. 이가운데발사운영은개발중인발사체의기술적검증과비행성능을확인하기위한발사체개발의최종단계로서발사체를개발하는데있어가장중요한기술중하나이다. 발사체기술은국제적으로민감한기술이며선진국들이다른나라로의기술이전을엄격히통제하고있기때문에우리위성을자유롭게발사하거나우주탐사등의자주적인우주개발을위해선발사체기술확보가필수적이다. 나로호발사의최종성공으로이제우리는발사체기술자립에더욱박차를가할수있게되었다. 나로호개발과정에서얻은기술과경험, 그리고성공적인발사를통해얻은자신감은독자적발사체개발에튼튼한기초를제공해줄것이다. 나로호개발사업은그목표에도명시되어있듯이독자적인발사체개발을달성하기위한디딤돌이었다. 우리는이미독자적발사체개발사업인한국형발사체개발사업을 2010년부터진행중에있다. 한국형발사체는 1.5톤급실용위성을지구저궤도에투입할수있는이륙중량 200톤의 3단형발사체이다. 현재발사체및액체엔진의설계를진행하고있으며, 독자적액체엔진및추진시스템개발에필요한시험설비구축을우선적으로진행하고있다. 특히나로우주센터에추가시설과장비를확충하고운용기술을개발하여한국형발사체의발사를준비할예정이다. 60

63 발표 2 우주강국도약을위한 KARI Vision 우주기술강국이되기위해서는 4대인프라가갖추어져야한다. 기술인력인프라, 시험시설인프라, 발사장인프라, 우주기술관련산업체인프라가그것이다. 우리는나로호개발을통해우선기술인력인프라와발사장인프라를확보하였다. 처음부터 4대인프라를모두갖추면좋았겠지만예산확보, 기술적완숙도면에서어려워우선 2대인프라를갖추고, 나로호의성공적개발을토대로차후의한국형발사체개발을통해시험시설인프라, 우주산업인프라를완성하자는작정이었던셈이다. 이제우리나라는선진국추격으로이룬항공우주개발의질을한단계높여, 선택적인분야에서세계일류기술을확보하는것이필요하고, 항공우주분야기술의자립을바탕으로선택과집중을통하여세계기술을선도할일부핵심기술의일류화전략이필요한시점이다. 우주개발은장기간의시간을필요로하는종합체계기술로기술축적을최대화하기위해서는장기적이고종합적인비전수립필요하다. 따라서한국항공우주연구원은향후 30 년의장기비전인 2040 우주비전 을수립하였다 우주비전 의수립을통해서우주개발의바람직한비전과비전의실현을위한방향성을제시하고, 구성원간공동가치보유로연구원내부역량을결집하며, 국민과사회각층으로부터우주개발에관한지지를이끌어내고, 산업체및학계가장기적투자계획을세울수있도록도움을주고자하였다. 61

64 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 우주개발비전을마련하는데있어서전제되어야할것은우주개발이지속가능해야한다는것이다. 우리나라의경제규모를고려하지않고너무많은것을한번에개발하려고한다면지속적인우주개발을이루어나갈수없을것이다. 나로호개발과발사과정에서개발주체인우리연구원들은물론옆에서함께지켜본국민들도우주개발사업이얼마나장기적이고험난한과정인지를새삼깨달았으리라생각한다. 따라서앞으로지속적인투자가가능한우주개발을하기위해서는우선국가규모를고려한효율적인투자 개발전략이필요하고, 산업체의투자를유도해야한다. 이를위해서는우주개발비전이한국형발사체, 달탐사등에머물러서는안되며, 향후 30년정도의장기적인우주분야변화상과비전을제시하여우주분야가국민경제의신성장동력이될수있다는것을보여주어야한다. 장기적인비전마련을통하여연구개발역량이라는토양과국민의성원이라는햇볕, 정부의지원이라는물이하나가될때성공적이고지속가능한우주개발이가능한것이다. 지속가능한우주개발이라는전제하에한국항공우주연구원이세운우주비전의목표는 2040 년세계적첨단우주기술선도연구기관으로도약 이다. 이를위한세가지추진목표 는 우주수송시스템확충, 지구궤도우주영역확장, 우주탐사시대실현 이다. 62

65 발표 2 우주강국도약을위한 KARI Vision 우주수송시스템확충 을위해서는발사체, 우주비행기, 발사장의세부문에서세부목표를설정하였다. 먼저, 발사체부문의최종목표는독자적으로위성을발사할수있는자주적우주수송능력을확보하고세계위성발사시장에진출하는것이다. 이를위해서 1단계로 75톤급액체로켓엔진을사용하여 100킬로그램위성을저궤도에올릴수있는 2단형로켓의시험발사일정을 2016년으로앞당기는것을고려하고있다. 그리고이 75톤급엔진 4기를클러스터링한것을 1단으로, 75톤급엔진 1기를 2단으로, 7톤급엔진을 3단으로사용하는 3단형한국형발사체를기존의 2021년보다 2년앞당긴 2019년에발사하기위해노력하고있다. 2단계로는 75톤급및 7톤급엔진의성능을개량하고여러개엔진의클러스터링을통한대형추진단을개발하여, 지구정지전이궤도에 3톤, 지구저궤도에 8톤이상의위성발사가가능한발사체를개발하는것을 2025년까지의목표로한다. 3단계에서는 2단계에서만들어진단을활용해서부스터를구성하여지구저궤도에 20톤이상의대형화물발사가가능한대형발사체를 2030년까지개발하는것을목표로한다. 63

66 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 우주비행기부문에서는 2040까지가변엔진을장착하고공항이착륙이가능한재사용가능한우주비행기 (SSTO; Single Stage To Orbit) 를개발하는것으로목표로한다. 우주비행기개발을위해서 1단계로 2020년까지공력, 경량구조, 추진, 제어및항공전자기반기술과가변사이클엔진기반기술을개발하고, 제트엔진과고체로켓엔진을사용한 1톤급소형준궤도무인우주비행기 ( 고도 50Km) 를개발한다. 2030년까지의 2단계에서는제트엔진과액체엔진로켓을사용한 10톤급 4인승유인준궤도 ( 고도 100Km) 우주비행기를개발하고, 한국형발사체의상단 7톤추력엔진을재사용및재점화가능한 10톤추력엔진으로개량한다. 그리고가변사이클엔진의핵심기술연구및비행시험을수행한다. 3단계에서는지구재돌입방열 구조시스템과한국형발사체의 75톤급액체엔진을코어로하는가변사이클엔진을개발하여 2040년까지재사용가능한 1단 SSTO 유인우주비행기를개발한다. 64

67 발표 2 우주강국도약을위한 KARI Vision 발사장부문에서는다양한우주발사체발사임무를수행할수있는발사장을개발및운용하고, 이를기반으로상업용위성발사서비스시장에진출한다는목표를세웠다. 1단계로 2019년까지나로우주센터의시설및장비를확장구축하여한국형발사체발사운용시스템개발과발사임무를수행하고, 고정형다운레인지추적소를구축한다. 2단계에서는 2026년까지고정형또는이동형정지궤도위성발사체발사장을개발하여상업용위성발사서비스시장에진출하는것을목표로한다. 이를위해서정지궤도위성발사에유리한지정학적환경을보유한인도네시아등과의협력이나국내중공업업체의선박제조기술을활용한이동형해상발사장개발을고려하고있다. 마지막 3단계의목표는 2032년까지대형발사체발사를위한지상시스템을구축하는것이다. 기본적으로정지궤도위성발사체발사장의지상시스템을활용하며, 추가적으로대형발사체용발사장, 수직조립시설, 발사체특수이송장비등대형발사체에적합한신규지상시스템을개발한다. 대형발사체발사장을이용해서대형우주구조물궤도투입및심우주탐사용우주선발사등국내수요에따른발사임무를수행하게된다. 65

68 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 이상과같이다양한발사체와발사장이갖추어지면우리가보유하고있는위성기술과결합하여우리발사체로다른나라의위성을발사하는 위성 + 발사패키지서비스 가가능하게된다. 이러한패키지서비스의구축은적극적인해외시장진출을통하여세계우주시장의점유율을확대해나가는밑거름이될것이다. 66

69 발표 2 우주강국도약을위한 KARI Vision 다음으로 지구궤도우주영역확장 을위해서는위성기술, 위성정보활용, 우주복합시설, 우주수송선부문에서세부목표를설정하였다. 위성기술부문에서는향후 2040년까지총88기 ( 정지궤도위성 20기, 다목적실용위성 12기, 차세대중형위성 56기 ) 의국가수요위성과그밖의민간수요를반영한위성기술을개발하는것이목표이다. 1단계로향후 10년까지는탑재체성능향상및기술자립, 고정밀지향및안정화기술개발, 공용탑재컴퓨터및고전력생성 분배기술개발, 단일 이원추진계고유모델확보등을통해서위성독자개발능력을확충한다. 2단계로향후 20년까지첨단임무위성개발, 저궤도위성편대최적화배치, 차세대첨단임무탑재체개발을통해서첨단임무위성네트워크를구축한다. 3단계로향후 30년까지미래임무위성개발, 심우주탐사기술개발, 심우주항법 통신시스템개발, 샘플회수 지구재진입기술개발등을통해서미래임무위성개발및심우주탐사선네트워크구축기반을확보한다. 67

70 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 위성정보활용부문의 2040년까지의목표는스마트사회를위한국가위성정보입체서비스를구축하는것이다. 향후 10년까지 1단계로전천후위성영상통합서비스플랫폼을구축, 고품질영상처리기술개발, 사용자기반스마트서비스기술개발, 위성자료활용소프트웨어개발등을통해서전천후고해상도위성정보통합서비스를구축하여더안전한사회를실현한다. 2단계로향후 20년까지위성기반의동아시아재해 재난대응정보시스템, 광역관측농업 산림정보시스템, 기상 해양 환경에특화된정보시스템, 탄소지도정보시스템등의지구환경위성정보시스템의구축과서비스를통하여녹색사회를실현한다. 3단계로향후 30년까지우주및정보통신기술을기반으로한종합안전정보제공시스템, 공간정보통합연계처리및가상화서비스시스템, 행성위성정보분석및행성자원탐사기술등의스마트위성정보융복합서비스를구현하여스마트사회를실현한다. 68

71 발표 2 우주강국도약을위한 KARI Vision 우주복합시설부문은유인우주활동및행성탐사전초기지용지구저궤도대형우주구조물건설을 2040년까지의목표로한다. 대형우주구조물들을구축하게되면독자적우주실험수행능력을확보하고, 향후행성탐사를위한전초기지로의이용을통해서상업적우주개발입지를확보할수있게된다. 또한우주비행기개발과연계한저비용의우주관광산업을확대할수도있다. 고확장성의다목적대형우주구조물의개발을통해서는우주개발에있어서의국제협력을확대할수있다. 이러한대형우주구조물건설을위해서 1단계로향후 10년까지 10톤급시험용우주구조물의핵심기술개발선행연구를수행하고, 2단계로향후 20년까지 10톤급시험용우주구조물을확장하여 25톤급검증용우주구조물을개발한다. 3단계로향후 30년까지다수의 10톤급우주구조물과팽창형 (inflatable) 우주구조물의도킹을통한대형우주구조물건설기술개발을목표로한다. 대형우주구조물들은달및행성탐사를위한발사기지로서의전초기지및우주실험실, 우주및우주환경관측소, 심우주통신중계국등으로활용가능하며, 우주호텔, 우주공장, 우주태양광발전소등으로산업적활용을추진할수있다. 69

72 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 우주수송선부문에서는 2040년까지지구저궤도에 60톤규모의다목적우주플랫폼 ( 우주실험실 공장 호텔 ) 을올리고승무원을귀환시킬수있는유 무인우주수송선을개발하는것을목표로한다. 1단계로는 2020년까지한국형발사체를활용하여이탈리아와미국이운용중인 1톤급다목적보급모듈 (MPLM; Multi-Purpose Logistics Module) 형태의지구저궤도화물운송용무인우주수송선을개발한다. 2단계로는 2030년까지 10톤급지구저궤도화물운송, 우주기동및지구귀환용무인가압우주수송선을개발한다. 2040년까지 3단계에서는 60톤급대형다목적우주플랫폼을지구저궤도에올릴수있는우주수송선과 10톤급유인지구귀환선개발을목표로한다. 70

73 발표 2 우주강국도약을위한 KARI Vision 끝으로 우주탐사시대실현 을위한 2040년까지의최종목표는달, 소행성, 화성등태양계탐사를통한무인우주탐사시대를실현하는것이다. 우주탐사시대실현을위한 1단계로 2020년까지달궤도선및달탐사선을발사하고, 2025년까지달샘플귀환선을발사한다. 2단계의목표는 2026년까지화성궤도선을발사하고, 2030까지화성착륙선을발사하는것이다. 마지막으로 3단계에서는 2032년까지소행성샘플귀환선, 2036년까지심우주탐사선을발사하고, 2040년까지심우주관측망원경을발사하여운영하는것을목표로한다. 우주탐사시태가실현되면희귀광물및에너지자원을우주로부터확보하기위한획기적인전기가마련될것이며, 명실상부한우주선진국및 1등국가로서의위상정립이가능하여국민의자긍심이제고되고국가이미지및브랜드이미지가개선되어산업전반에서수출증대효과가발생할것이다. 71

74 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 2012년 12월대통령후보자토론회에서박근혜대통령이공표한우주의평화적이용에대한의지, 한국형발사체와달탐사계획에대한발언은우주분야종사자들을흥분시켰다. 우주의평화적이용이하나의국가어젠다로부상한이시점에서앞으로다가올 5년은한국우주개발역사에있어중요한시기가될것이다. 선진국들의평화적우주이용을향한경쟁은더욱치열해지고있고, 특히최근에우주산업의경제적가치가주목을받으면서우주시장이급속하게팽창하고있다. 향후 5년기간동안예산과인력을집중하여고도의위성기술과독자적인발사체기술을확보하고이를바탕으로세계우주시장에문을두드려야한다. 현재급속하게커지고있는세계우주산업과우주시장이자리를잡을수록진입장벽은더욱높아질것이기때문이다. 우주기술은응용물리학, 정밀기계공학, 전기전자공학, 재료공학, 소프트웨어공학등을아우르는종합과학기술의성격을띠고있으며우주개발사업은국내산업전반, 국내과학기술전반에미치는경제적 기술적파급효과가매우크다. 앞으로우리나라우주기술이세계우주시장을선도할수있도록국가차원의정책적지원과국민여러분의성원과지지가더욱절실한때이다. 72

75 발표 3 우주개발정책및입법과제 국회입법조사처입법조사관 이원근 73

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77 발표 3 우주개발정책및입법과제 우주개발정책과입법방향 이원근 [ 국회입법조사처입법조사관 ] 1. 나로호발사성공의의미 3번의시도끝에나로호인공위성은발사에성공했다. 2013년 1월 30일 16시로켓의발사와위성의궤도진입, 그리고 31일 3시27분 KAIST 지상국과위성간의비콘신호 (Beacon, 응급신호발생기 ) 수신까지성공했다. 이로써한국은자력으로인공위성을쏘아올린 11번째국가가되었다.([ 표 1] 참조 ) [ 표 1] 인공위성자력발사국진입순위 순위 국가및년도 순위 국가및녀도 1 러시아 (1957) 7 인도 (1980) 2 미국 (1958) 8 이스라엘 (1988) 3 프랑스 (1965) 9 이란 (2009) 4 일본 (1970) 10 북한 (2012)? 5 중국 (1970) 11 한국 (2013) 6 영국 (1971) 세계적으로위성발사성공률이 27.2% 인것을감안하면, 3번의시도에성공한것은평균확률로볼수있다. 그럼에도불구하고 1, 2차실패이후부정적여론에따라예산감축이있었다. 이로인해 3차발사에사용된나로과학위성은 1, 2차발사때보다낮은수준으로, 수명은절반인 1년, 제작비는 1/7이다. 실패는낭비가아니라투자 라는철학의부재가아 75

78 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 쉬웠던대목이다. 우주강국의기본요건은발사장, 인공위성, 그리고로켓 ( 발사체 ) 이라고본다면, 1단로켓이러시아제품이었다는점에서한국이자력으로위성을쏘아올렸다고보기엔충분치는않다. 즉여전히로켓기술의자립이한국의최우선과제로남아있다. 그렇게본다면나로호발사성공은우주강국의완성이아니라시작이다. 이제우주선진국의기술추격규제와장벽을넘어기술자립을더욱확고히해야한다. 이에우주개발의현황을분석하고, 한국이명실상부한우주강국으로도약하기위한당면과제를살펴보았다. 2. 한국의우주기술현황 (1) 한국의우주개발역사소련이첫인공위성을발사한 1957년을기준으로하면, 한국이 2013년나로호 3차발사를자력발사로본다고하더라도 56년이뒤져있는상황이다. 발사체의완전자립화가이루어지는시기 (2021년계획 ) 로보면 63년이나늦은샘이다. 이렇게본다면과연한국이미국이나러시아의우주기술을추격할수있을지에대해서는강한의문이들지만, 한국항공우주연구원은 60톤급대형우주구조물을 2040년까지우주에발사한다는야심찬계획을세워놓고있다. 76

79 발표 3 우주개발정책및입법과제 우주개발연표 한국천문우주과학연구소설립한국항공우주연구원 (KARI) 설립최초의인공위성인우리별1호 (KITSAT-1) 발사우리별2호발사과학로켓 (KSR-1) 발사성공 KT, 방송통신위성무궁화위성1호발사우주개발중장기기본계획수립 KT, 무궁화위성2호발사중형과학로켓 (KSRI-II) 발사우리별3호발사 KT, 무궁화위성3호발사다목적실용위성 ( 아리랑 )1호발사액체추진과학로켓 (KSR-III) 발사과학기술위성1호발사한러우주기술협력협정체결우주개발진흥법제정다목적실용위성 ( 아리랑 )2호발사 KT, 무궁화위성5호발사 EU갈릴레오프로그램기본협정체결한 러우주기술보호협정체결제1회국가우주위원회개최최초의한국우주인탄생나로우주센터완공나로호 ( 과학기술위성2호 ) 1차발사국제우주대회 (IAC) 국내개최나로호 ( 과학기술위성2호 ) 2차발사나로호 ( 나로과학위성 ) 3차발사성공발사체완전자립화계획대형우주구조물개발계획 77

80 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 (2) 한국의우주개발정책경과 1996년 4월에최초의국가우주개발계획인 < 우주개발중장기기본계획 ( )> 을수립하면서본격적으로우주개발에착수하였다. 목적은선진국의우주기술추격이었다. 2007년에는우주기술자립을위한핵심원천기술의확보목적으로 < 제1차우주개발진흥기본계획 ( )> 과 < 우주개발사업세부실천로드맵 ( )> 을수립하여추진하였다. 2011년 12월에는국내 외우주개발동향을반영하여보다체계적인우주개발을위해 < 제2 차우주개발진흥기본계획 ( )> 을수립하고독자적우주개발능력확보를위한노력을추진중에있다. 이러한 < 우주개발진흥기본계획 > 은확대되는우주개발수요에대비하고한국자체의위성을원하는시기에발사하여국가우주계획을차질없이수행하기위한것이며, 정부는이계획에따라한국형발사체개발사업을추진하고있다. 발사체개발사업은고추력액체엔진의국내독자개발능력의확보와우주발사체기술자립화를목표로하고있다. 정부가발사체기술의보유에매진하는이유는, 진정한의미의자유로운우주접근은우주발사체를보유할때비로소가능하기때문이다. (3) 각부문별기술현황가. 위성기술현황한국의최초위성발사는 1992년과학위성인우리별 1호다. 이후 1999년다목적실용위성인아리랑위성을발사하고, 이어 2010년에통신해양기상위성인천리안위성을발사함으로써세계 7번째독자기상위성보유국및세계최초해양관측정지궤도위성보유국이되었다. 위성에서관측한정보는다양한분야에서활용이가능한최고급정보이다 ([ 표 2], [ 표 3], [ 그림 1] 참조 ). 현재아리랑 2, 3호와천리안위성이운용중이며아리랑 5호와 3A(2013 년 /2014년발사예정 ) 그리고정지궤도복합위성이개발중에있다. 이번나로호 3차발사체에실린위성은나로과학위성으로우주환경관측용이다. 한국은통신해양기상위성개발로세계시장에서연간 1,300억원의통신위성및관제시 78

81 발표 3 우주개발정책및입법과제 스템관련기술수출및수입대체효과 ( 세계시장의 2% 점유 ) 를얻고있다. 정지궤도위성 주파수및궤도확보로 4,560 억원, 국산화된통신중계기를공공기관이활용함으로써약 1,600 억원의예산절감효과를기대하고있다. [ 표 2] 위성관측정보의활용분야 국가적수요활용분야주요내용 공공안전기후변화녹색성장국토보존관리 홍수, 산불, 산사태등의자연재해모니터링해양오염모니터링등의해양분야재해활용국가안보, 국방및사회안전분야활용기후변화예측지구온난화및탄소배출증가등에따른범지구적기후변화대응급변기후대비자원탐사, 신재생에너지영상지도등지도제작측지 측량기준농임업정보관리연안 / 수자원 / 해양관리 위성영상을활용한홍수, 산불, 산사태모니터링및피해지도제작해양오염감시및선박모니터링, 극지방연구, 적조, 해양자원분야관련활용정밀위성관측을통한미사일발사등의정보취득및식량안보등의사회안전분야활용대기오염, 태풍, 황사등과관련된기후변화모니터링및예측녹색성장을가능케하는지구온난화모니터링및대응전략분야활용국지성폭우등의급변기후예측활용우주자원탐사및우주태양광발전영상정보를활용한영상지도및수치지도정밀제작및업데이트활용위성위치정보및영상정보를활용한고정밀측량기준제공작황분석, 농업재해모니터링, 농작물작황예측, 생육모니터링, 산림피복분류, 병충해탐지분야등활용어업관리, 갯벌생태계조사, 연안침식변화모니터링, 수자원부존량분석 79

82 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 국가적수요활용분야주요내용 삶의질향상 국가위상제고 방송, 통신위치공간정보 ( 위성항법 ) 위치기반서비스 (LBS) 발사체개발, 우주탐사, 우주과학연구, 남북극해연구및사막지역활용 위성 TV, 라디오방송서비스, 위성통신비행기, 선박, 차량의위치정보제공, 위치기반의생활정보제공, 3D 영상내비게이션미아, 노인찾기우주발사체개발, 달및태양계탐사, 우주과학실험및국제적으로공론화된문제분야활용 [ 표 3] 우주기술의군사적활용 우주기술위성항법시스템통신위성 EO 관측위성전천후레이더위성기상위성적외선탐지위성발사체 국가적활용정밀유도무기, GPS 탑재무인기 (UAV) 운영지휘통솔및정보통신망확보지리정보및영상지원, 감시 정찰활동실시간기상정보제공미사일조기경보시스템미사일발사및억제능력 주 : 미국의경우 1991 년걸프전을기점으로우주기반기술을군사체계에도입하여군사력강화및효율화달성 80

83 발표 3 우주개발정책및입법과제 [ 그림 1] 위성관측정보의활용분야 한국의위성기술자립도 1) 는위성체부분에서평균 70%( 탑재체기술은다목적위성 43% 와천리안 35% 로상대적으로자립도가낮음 ), 위성활용부분에서는평균 68.6% 의자립도를보이고있다 년세계적으로지구관측위성은 140대가있고, 누적시장규모는 215억달러 ( 연평균 21.5억달러 ) 이며, 2010년세계위성영상시장의규모는 13억달러이다 년에는총 298기의지구관측위성이제작될것으로예측하고있다 2). 1) 우주개발사업세부실천로드맵, 과학기술부, & 통신해양기상위성종합점검결과, 한국항공우주연구원, ) Satellite-Based Earth Observation Market Prospects to 2020, Euroconsult,

84 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 나. 발사체기술현황우주발사체기술은인공위성발사및우주탐사를위한기본수단이고국가안보, 전략측면에서도활용도가높기때문에기술확보가필수다. 아무리위성기술이발달하여도발사체를국산화하지않는한미자립국이다. 그래서한국은나로호발사의경우 1단로켓은러시아가생산한완성품을활용하지만, 이와는별도로발사체국산화를위한개발이진행되고있다. 현재미국, 프랑스, 일본, 러시아, 우크라이나, 중국, 인도, 이스라엘, 이란등이발사체기술을보유하고있다. 한국은고체추진로켓인과학로켓 1호 (1993), 2호 (1998) 의개발, 액체추진로켓인과학로켓 3호 (2002) 로기초기술을확보하였다. 또한나로호 (KSLV-I, 2단형발사체로 1단액체 2단고체로켓임 ) 와상관없이 2010년부터한국형발사체 KSLV-II(1.5톤급실용위성탑제가능 3단형로켓 ) 의개발에착수했다. [ 표 4] 한국형발사체개발단계 단계 1단계 7톤급액체엔진개발및시험설비구축 2011~2014(4년 ) 2단계 75톤급액체엔진개발및시험발사 2015~2018(4년 ) 3단계 3단형발사체개발 2019~2021(3년 ) 주요내용요구조건도출, 시스템설계 7톤급액체엔진개발및연소시험 ( 중간점검 ) 추진기관시험설비구축완료 ( 추진기관시스템시험설비제외 ) 75톤급엔진개발완료 ( 종합시험 ) 시험발사체제작 발사 ( 실증발사 ) 실증발사결과분석및재기획 3단형발사체제작 발사 한국형발사체는 1 단계로 2014 년까지 7 톤급액체엔진의개발및시험설비구축, 2 단계 로 2018 년까지 75 톤급액체엔진개발및시험발사, 3 단계로 2021 년까지 3 단형발사체개 82

85 발표 3 우주개발정책및입법과제 발및발사 (2회) 완료를계획하고있다 3). 성공할경우달탐사위성, 다목적실용위성발사, 해외위성발사수주등이가능해진다. 한국형발사체개발예산은 1조 5,449억원으로발사체개발을통해약 2조 4천억원의생산유발효과와약 7천억원의부가가치, 1만 4천여명의고용창출효과가있을것으로보고있다 ( 예비타당성보고서 ). 한국의위성발사체기술수준은세계최고기술을보유한미국과비교하여 69% 수준 ( 기술격차 10.6년, 기술경쟁력 10위 ) 이다 4). 우주기술논문수는세계 10위, 특허수는세계 16위이다. 다. 발사체전문인력현황발사체분야우주개발고급전문인력은 400여명이다 5). 향후원활한사업추진을위해 2021년까지최소 1,000명이필요할것으로예상하고있어현인력대비향후약 600여명 ( 항공우주연구원 30명, 산업체 482명, 대학 95명의고급전문인력 ) 이상이추가로요구된다. 특히산업체에다수의인력수요가발생할것으로예측하고있다. 라. 국제협력현황우주발사체기술은안보와군사적측면때문에기술확보를위한국제협력이어렵다. 특히미사일기술통제체제 6) 를통해기술이전을제한하고있다. NASA의경우기관자체의공동연구가 80% 이상이며나머지는미국내공동연구이고, 타국과의공동연구는아주적다. 우주항공분야특허의경우도미국이총 5,300여건을보유하고있으나공동출원한경우는 50건에불과할정도로배타적이다. 한국은지난 20년간일본과의 1건이전부다. 이러한환경에서러시아와협력할수있었던것은단순발사체협력을넘어전체발사시스템기술에대한경험과기술습득이라는간접목적의측면에서도의미가크다. 2번의발 3) 당시정부는한국형발사체전체개발기간을단축하여 2019년에종료할것을국정과제로발표하였으나, 기간의단축은추가적인검토가필요해보임. 4) 2010 기술수준평가보고서, KISTEP, ) 2009년도한국형발사체예비타당성조사보고서, KISTEP, ) MTCR: Missile Technology Control Regime 83

86 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 사실패과정에서한국은발사대시스템국산화개발및운용기술확보, 발사전과정에대한위치추적및자료취득임무수행에대한노하우를축적할수있었다. 실패가있었기에가능한성과였다. 궤도진입후의통제기술등위성발사의완성된경험을위해서나로호발사의성공은필수적이었다. 따라서나로호 3차발사의성공은한국의우주개발도약의중요한성과로평가할수있다. 3. 주요국의우주개발동향 1957년구소련과미국의경쟁에서부터시작된우주개발은놀랍게발전하였다. 미국은우주왕복선시대를접고, 소행성 화성등심우주유인탐사를위한대형우주발사체개발에돌입했으며, 최근화성착륙에성공하였다 ( ). 특히민간기업과의협력을통한우주산업활성화를추진중에있는점에주목할필요가있다. [ 표 5] 주요국의우주개발동향 국가 미국 유럽 우주개발동향 우주왕복선 (Space Shuttle) 시대종료. 소행성 화성등심우주유인탐사를위한차세대대형우주발사체 (Space Launch System, SLS) 개발계획 - SLS는 Saturn V(1967~1973) 이후미국에서최초로개발되는유인우주탐사용발사체시스템 - 화성의기상, 토양등의탐사를위한 차세대화성무인탐사로봇 큐리오시티 (Curiosity) 발사 ( ), 화성착륙 ( ) 우주개발을위한민간기업과의협력강화및우주산업활성화 - 민간기업인 Space X사가자체개발한발사체인 Falcon 9와우주수송선인 Dragon을이용하여국제우주정거장물자수송수행 ( ) - 위성산업의규제완화를위해상업용위성과관련부품을미국군수품리스트에서제외할수있는권한을대통령에게부여하는법안을미의회제출 ( ) 위성정보를활용한지구과학및우주과학 우주탐사에대한역량을강화하고상업발사서비스능력확대추진 년유인화성탐사를위 오로라계획 추진중 - 대형발사체 Ariane-5, 중형발사체 Soyuz-2( 러시아에서도입, 유럽첫발사 ), 소형발사체 Vega( 첫발사 ) 운용 84

87 발표 3 우주개발정책및입법과제 국가 중국 일본 우주개발동향 3단계 ( 달궤도선-달착륙-달샘플리턴 ) 로이루어진달탐사계획등을담은 2011 우주항공백서 발표 ( ) 년까지새로운인공위성개발, 우주정거장건설가속화, 달탐사수행 - 기존장정발사체의성능을향상시킨새로운장정시리즈개발 - 실험용우주정거장 톈궁 1호 ( 발사 ) 와유인우주선 선저우 9호, 세계 3번째유인우주도킹성공 ( ) 일본정부는 JAXA법조문중평화목적규정을삭제하고, 안전보장에공헌규정을추가하여안보분야의우주이용을촉진할의지표명 (2012.1) - JAXA의소관을문부과학성에서문부성과내각부의공동관리로개정할예정임을발표 (2012.1) - 각부처로분산된우주정책을일원화하기위해내각부에 우주전략실 설치 (2012.7) 정지궤도발사체 H-IIA, H-IIB를운용, H-IIA는첫상업발사성공 ( 한국의다목적실용위성 3호발사, ), H-IIB는국제우주정거장에물자수송선 HTV를발사 ( ) 유럽은 2025년유인화성탐사를위한오로라계획을추진중이다. 중국은세계 3번째유인우주도킹에성공하였고 ( ), 2016년까지우주정거장건설과달탐사를목적으로하고있다. 일본은우주기술에안전보장을접목시키는법개정을하였고, 국제우주정거장에물자수송선 HTV를발사하였다 ( ). 북한은최근은하3호를이용해위성을궤도에올리는데성공하였다고주장하고있다. 4. 우주강국진입의과제 우주강국진입을위해서는정부의의지 ( 정책, 예산, 조직 ), 기술동력확보 ( 정부연구기관, 기업의전문인력양성및활용 : 위성, 발사체, 통제, 정보활용등 ), 지지기반확대 ( 관련시장 및연구, 인력, 데이터활용서비스, 국민생활개선과의다양한연결 ) 등이필수적이다 7). 7) 강희종, 우리나라의우주기술현황및혁신과제, STEPI Insight 제 104 호, 과학기술정책연구원,

88 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 (1) 예산의안정적지원 1, 2차나로호발사의실패이후실제로예산확보에문제가발생하였다. 2010년한국형발사체개발사업 700억중 500억원이미확보됨에따라개발사업에차질이빚어지고독자개발을위해필수적인발사체및액체엔진시스템설계에서 H/W( 시제 ) 제작및시험이지연되었다. 총예산 1조 5,449억원중올해까지계획대비미확보된예산은 1,700억원이다 (2013년소요예산 ( 계획 ) 1500억중 800억확보상태, 미확보액은추경예산을통하여확보추진중 ). 2011년기준으로예산규모면에서한국은미국의 1/200, 일본의 1/17 수준이다. 계획된예산확보마저불안정하다면우주강국의길은지연될수밖에없다. 한국의우주개발예산을안정적으로확보하기위해서는계속비제도를적용하고예비타당성조사를탄력적으로운용하는등의조치가필요하다. 미국은계속비와유사한개념인총사업비편성제도에따라 10년까지 ( 인건비 6년, 항공기획득 8년, 함정건조및개조 10 년등 ) 사업예산과사업기간의안정성을보장하고있다. 8) (2) 우주개발인력의확충한국의우주개발전체인력은 2009년기준미국 (259,996명) 의 1/125, 일본 (6,341명) 의 1/3에불과하다. 대표기관인항공우주연구원전문인력 ( 행정직등포함 690명 ) 은미국 NASA(18,000명 ) 의 1/26이며, 일본 JAXA(1,700명 ) 의 1/2.5에불과하다. 해마다신규인력확충을요구하지만, 공공기관선진화지침에막혀있다. 일률적인지침적용으로경직되어있는제도를개선하여기관의특성에따른인력증감에유연성을줄필요가있다. 항공우주연구원은 2016년까지전문인력을 2009년대비 1.5배로확대 (2009년: 692명 2016년 1,100명 ) 할예정이다. 연간 1기의위성을발사하고자국의우주발사체를최초발사할당시의일본 1,052명 (1974년기준 ), 프랑스 1,040명 (1970년기준 ) 에비해항우연의인력은 400여명정도부족한것으로조사되었다 (2009, 한국항공우주연구원의직무분석을통한적정인력산정, 한국능률협회컨설팅 ). 발사체관련산업체현황에서도일본의경우분류별로 1-8개기업이활동하는데비해 8) 이필중ㆍ최재영, 한국방위력개선사업의계속비제도적용방안연구, 국가전략, 제 15 권 2 호, pp. 59~87,

89 발표 3 우주개발정책및입법과제 한국은몇개분야에 1-2 개기업이활동하고있어, 전문기업의활성화와안정화가절실하 다. 대학, 출연연, 산업체가공동으로우주기술개발과운용및활용, 인력의중장기양성로 드맵을수립하고, 정부는관련예산을지원할필요가있다. (3) 미흡한핵심기술력확보및민간산업화연계한국의우주기술력은미국에비해 69% 에달하는성과를보이고있지만, 남은 31% 에속하는기술이핵심기술에속하므로실질적인기술격차는단순수치보다크다고볼수있다. 따라서인력의확충과예산의안정적지원을통하여핵심기술을국산화하는데튼튼한토대를마련해주어야한다. 이과정에서출연연간의협력, 산학연협력, 전문기업양성등의정책적토대가마련될필요가있다. 미국의경우다양한우주기술을민영화또는사업화하여막대한경제적이득을취하고있다. 따라서한국도자체적인기술중민영화또는민간기술이전이가능한부분을우선적으로경제와연결시켜일자리창출과경제이익창출에활용하는정책을적극적으로검토할필요가있다. 우주관련기업의성장없이는우주기술의국가경쟁력에도한계가있기때문이다. 가. 선진국의우주기술을이용한성장동력우주기술은대표적인융 복합기술로서 IT, NT 강점기술과접목하여신기술분야이며, 고부가가치를창출하는기술이다. 대표적으로무중력, 극저온환경에서의극한기술로서의료, 자동차, 통신, 의류산업등의분야는산업적파급효과가크다. 또한선진국들은산업체를중심으로우주관광상품, 우주태양에너지발전소, 신약제조, 달자원활용기지등신산업개발육성에돌입한상태다. 87

90 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 [ 그림 2] 우주기술의산업화사례 우주기술 디지털영상처리기술 파생산업 MRI/CT 단열 / 방수우주복소재 고어텍스 스카이랩에서우주인사용전자레인지 가정용전자렌지 88

91 발표 3 우주개발정책및입법과제 생산성을비교하면, 자동차 3 만불 / 톤, 컴퓨터 1 백만불 / 톤에비하여위성산업은 1 억불 / 톤 의생산성을나타내는것으로평가하고있다. [ 그림 3] 우주기술의생산성비교 따라서한국의우주개발도이러한경제성을염두에두어야하며, 현재한국이보유한 우주첨단기술중에서산업적가치가있는부분에대한적극적인산업화추진을검토할필 요가있을것이다. (4) 우주개발전문관리체계의개선우주기술은대표적인융 복합기술로서 IT, NT의강점기술과접목하여신기술분야및고부가가치창출을가능하게한다. 그래서유럽연합은미국발사체를이용한위성발사의존에서벗어나고자유럽우주청 (ESA) 을설립하여아리안발사체개발에총력을기울였다. 89

92 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 우주개발은중장기적국가사업의차원에서안정적인수행이필요하므로핵심기관인항 공우주연구원의우주개발전문기관지정또는독립기관화방안도조심스럽게고려할필요 가있다. 가. 한국의우주개발관리체계 미래창조과학부가우주개발진흥기본계획을수립하고국가우주위원회가최종심의하며, 우주개발전문기관이우주개발사업의수행을담당한다. [ 그림 4] 한국의우주개발추진체제 국가우주위원회 ( 우주개발진흥법 제 6 조 ): 국가우주개발에관한총괄기획 조정을위한최고의정책결정기구로우주개발진흥기본계획심의하는기능을하며, 미래창조과학부장관 ( 위원장 ), 관계중앙행정기관장및민간전문가로구성된다. 우주개발진흥실무위원회 : 우주개발시행계획을심의하며, 미래창조과학부차관 ( 위원장 ), 관계중앙행정기관의고위공무원및민간전문가로구성된다. 한국항공우주연구원이실질적인우주개발전문기관의역할수행하지만, 법적인명시는없다. 나. 우주개발사업관리체제의효율화를위한주요국동향대부분의국가에서우주개발사업은국가우주기관또는주요우주개발기관에서총괄적으로수행하고있다. 주요국은우주개발사업에대한총괄 조정을위해 우주위원회 또는대통령 총리산하의총괄적인행정체계를운영하고있으며, 연구개발평가는기관내부독 90

93 발표 3 우주개발정책및입법과제 립부서에서외부전문가를활용하여수행하거나, 정부에서직접우주위원회등을통해수 행하고있다. [ 표 6] 주요국우주개발거버넌스체계 국가기관명소속기관성격설립연도주요연구분야 유무인우주탐사 ( 화성탐사 ) 미국 항공우주청 (NASA) 대통령직속정부행정부처 1958 발사체행성탐사 우주과학 항공 유무인우주탐사 러시아 연방우주청 (FSA) 총리직속정부행정부처 1992 ( 화성탐사 ) 발사체행성탐사 우주과학 일본 우주항공연구개발기구 (JAXA) 우주개발전략본부 / 내각부 / 문부과학성 정부출연기관 2003 유무인우주탐사발사체행성탐사우주과학 프랑스 국립우주연구센터 (CNES) 고등교육연구부 (MESR) 정부출연기관 1961 무인우주탐사발사체행성탐사우주과학 2001 무인우주탐사 독일 항공우주연구소 (DLR) 경제기술부 (BMWi) 정부출연기관 구 DLR('67) 의 DARA('89) 발사체행성탐사 흡수통합 우주과학 영국 영국우주청 (UK Space Agency) 내각부무역산업성산하 정부행정부처 2010 우주과학우주탐사민간우주활동지원 이스라엘 우주청 (ISA) 과학기술부정부행정부처 1988 위성발사체 91

94 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 국가기관명소속기관성격설립연도주요연구분야 이탈리아 우주청 (ASI) 대학과학기술부 정부행정부처 1988 캐나다 캐나다우주청 (CSA) 우주청 정부행정부처 1989 브라질 우주청 (AEB) 과학기술부 정부행정부처 1994 카자흐스탄 우주청 (KAZOOSMOS) 교육과학부 정부행정부처 2007 말레시아 우주청 (ANGKASA) 과학기술혁신부 정부행정부처 2002 위성발사체우주과학위성우주탐사우주과학위성발사체우주과학위성우주센터위성우주과학 다. 한국의우주개발관리체계개선점 1 한국항공우주연구원의조직효율화를위한방안현재반독립적체제로되어있는한국형발사체사업단 ( 항우연발사체인력의 40%) 의재정립 ( 나로호 1, 2차실패로인한한시적조치로알려짐 ) 이필요하다. 2 우주개발국제협력의전문가대표성부여미국의경우 NASA의전문인력이공무원신분으로정책결정및국제협력을직접담당하며, 일본의 JAXA도정책결정및국제협력을담당한다. 그러나한국의경우교과부 ( 현미래부 ) 의공무원 ( 보직의수시변동및일반공무원 ) 이사업변동결정과국제협력시대표역할을하므로, 외국의국제협력파트너로부터도전문가를대표로정해달라는요청이있는상황이다. 더구나한국은법에명시한우주개발전문기관이결정되어있지않은상태에서각기관 (ADD, ETRI, 천문연, KAIST 등 ) 마다별도로국제협력을진행하는상황까지연출되고있다. 92

95 발표 3 우주개발정책및입법과제 3 우주개발전문기관의법적지정 이문제는미래부이외의부처및기관 (ADD, ETRI, 천문연, KAIST 등 ) 이반대로 해결되지않은상태가지속되고있다. 우주개발진흥법 제7조 ( 우주개발전문기관의지정 ) 제1항은 미래창조과학부장관은우주개발사업을체계적 효율적으로추진하기위한전문기관 ( 이하 우주개발전문기관 이라한다 ) 을지정하여지원할수있다.< 개정 > 제2항은 우주개발전문기관은다음각호의사업을수행한다. 라고명시하고있으며, 동법시행령제7조 ( 우주개발전문기관의사업 ) 는법제7조제2항제3호에서 대통령령으로정하는우주개발사업관련업무 란다음각호의업무를말한다. 1. 우주개발관련국제협력에관한업무 2. 우주사고조사에관한국제협력및지원에관한업무 그러나우주개발전문기관이지정되지않은관계로항공우주연구원은정책및조사에과한결정권을법적으로부여받지못하고있으며, 지난나로호발사실패의사고조사에서도배제되었다. 전문기관의지정은타부처및기관관의불필요한영역다툼과중복투자등을막기위해서도반드시필요한부분이다. 우주개발은첨단융복합기술분야로항공우주연구원을중심으로표준연구원, 기계연구원, ADD, KIST, ETRI 등타연구기관과의협력으로추진되고있다. 93

96 2013 나로호성공이후, 우주강국도약을위한전략심포지엄 [ 그림 5] 항공우주연구원의우주개발관련협력기관 전문기관의지정기준은 우주개발진흥법 제8조에규정하고있다. => 제8조 ( 우주개발전문기관의지정기준 ) 1 법제7조제1항에따라우주개발전문기관으로지정받을수있는기관은다음각호의어느하나의요건을갖추어야한다. 1. 우주물체의설계 제작등을수행할수있는인력및설비를갖추고있을것 2. 우주관련연구개발또는우주개발사업을직접수행한실적및경험이있을것 3. 우주물체의발사 추적 운용에필요한인력및설비 ( 이하 우주센터 라한다 ) 를갖추고있을것 2 제1항제3호의지정기준에따라우주개발전문기관으로지정받은자는해마다 1월말까지우주센터에대한운영계획을수립하여미래창조과학부장관의승인을받아야한다.< 개정 > 94

97 발표 3 우주개발정책및입법과제 4 향후우주개발학대에따른고려사항 : 우주청 (Space Agency) 의설립 중장기적으로한국의우주개발이본격적으로확대되는시기를대비하여여러우주 선진국에서두고있는 우주청 에대한개념의도입을적극검토할필요가있다. 청행정각부의소관사무중업무의독자성이높고집행적인사무를독자적으로관장하기위하여행정각부소속으로설치되는중앙행정기관 ( 정부조직법 ) 책임운영기관정부가수행하는사무중공공성을유지하면서도경쟁원리에따라운영하는것이바람직한사무에대하여책임운영기관의장에게행정및재정상의자율성을부여하고그운영성과에대하여책임을지도록하는행정기관 ( 청또는중앙행정기관소속기관의지위를지님 ) ( 책임운영기관의설치 운영에관한법률 ) [ 표 7] Space Agency 라통칭되는주요국의우주기관 국가명 Space Agency 대표성 전문성 국가명 Space Agency 대표성 전문성 미국 NASA 영국 UKSA 러시아 FSA 중국 CNSA 프랑스 CNES 인도 ISRO 독일 DLR 일본 (JAXA) X 이태리 ASI 한국 (KARI) X 주 : 상기기준적용시일본과한국에는 Space Agency 가부재함. 그럼에서불구하고 JAXA 와 KARI 를일반적으로 Space Agency 라부르는이유는, 우주개발을전담하는독립된정부기관이없는상황에서, 이들기관이전문성과대표성 ( 준정부기관의성격 ) 을갖춘것으로보는시각에기인함 Space Agency란, 정부를대표하는우주개발전문기관을지칭하는관용적용어이다. 한국에서는일반적으로 Agency 를 청 또는 책임운영기관 의개념으로보아, 우주청 으로번역한다. 그러나, 국가마다제도가달라 Agency의일의적정의가불가할뿐더러, Space Agency라불리는기관이모두 Agency의법적지위를갖는것이아니기때문에, 이를법률적 제도적관점에서해석하는것은적합하지않다. 대신 전문성 ( 우주분야만을전담하는가?) 과 대표성 ( 국가를대표하는가?) 의기준을적용하면관용적의미에서의 Space Agency에부합하는지여부는판단가능하다. 95

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