| Space Exploration Technologies Corp. / SpaceX | |
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| 법인 정보 | |
| 산업분야 | 우주산업 |
| 창립 |
일론 머스크 2002년 05월 06일 |
| 본사 | 미국 캘리포니아 호손(Hawthorne) |
| 핵심인물 | CEO 일론 머스크 / COO 그윈 샷웰 / CFO 브렛 존슨 |
| 종업원 | 약 9,500명 |
| 웹사이트 | https://www.spacex.com |
스페이스X(SpaceX)는 2002년에 일론 머스크가 설립한 미국의 민간 우주 기업이다. 정식 업체명은 우주 탐사 기술 주식회사(Space Exploration Technologies Corp.)이며, 스페이스X는 약칭이다.
우주 발사체 개발과 이를 통한 우주 화물 운송을 주사업으로 진행 중이며,[1] 위성 인터넷 서비스인 스타링크, 화성 유인 탐사 및 정착/NASA를 필두로 전세계 우주연구기관이 참여해 진행 중인 달 궤도 우주정거장 건설 프로젝트인 아르테미스 등에도 참여하고 있다.
2022년 기준 명실상부 세계최고의 민간 우주 기업으로 평가되고 있는데, 세계 최초의 상용 우주선 발사, 세계 최초의 궤도 발사체 수직 이착륙 및 재활용, 세계 최초의 민간 우주 비행사의 국제 우주 정거장(ISS) 도킹 등 혁신적인 일들을 다수 이뤄냈고 현재도 여러가지 프로젝트를 진행중이다. 특히 발사체 재사용 + 발사체 1단이 지상으로 알아서 착륙하는 건 현재 스페이스X에서 유일하게 상용화를 이뤄낸 기술로[2][3] 발사 비용을 10분의 1로 줄여 경쟁력을 확보했기 때문이다. 우주정거장(ISS) 물자 보급 문제에 골머리를 앓고 있던 NASA의 ISS 보급 하청 기업들 중 하나로 선발되었으며, 기술 지원을 통해 재사용 발사체인 팰컨 9의 개발 및 상용화에 성공해 지금의 명성을 얻게 되었다.
발사체[편집 | 원본 편집]
스페이스X가 개발한 발사체들이다. 첫 발사체인 팰컨 1을 제외하고는 모든 발사체가 최소 1단은 재활용 가능하게 설계되어 있다는 게 특징이다.
팰컨 1(Falcon 1)[편집 | 원본 편집]
| 팰컨 1에 관한 이야기(1분 16초부터) |
스페이스X의 첫 발사체이다. 5번의 시도 중 처음 3번을 실패하고 2번 성공하였으며 이 당시 백만장자인 일론 머스크가 파산하기 직전까지 갔을 정도로 어려움을 겪은 것으로 유명하다. 민간 우주 사업이 호락호락한 영역이 아님을 보여주기도 하고 그러한 벽을 뛰어넘은 스페이스X의 시작점을 장식하는 발사체이다.
팰컨 9(Falcon 9)[편집 | 원본 편집]
| 팰컨 9의 첫 착륙 순간(32분 20초), 스페이스X 직원들의 미칠듯한 환호성과 기쁨이 담겨있다. |
인류 최초로 발사후 수직 착륙 및 재사용이 가능한 발사체. 2023년 기준 스페이스X 외에는 상용화는 물론이고 실험조차 성공한 적이 없을 만큼 독보적인 수준의 기술력과 경험을 보유하고 있다. 이 덕분에 기존 발사체에 비해 절반 가까이 저렴한 발사 비용으로 엄청난 파장을 주어 스페이스X 라는 이름을 널리 알리는 데 큰 공을 세웠다.
개발 및 제작에 직접 자금을 충당해야 했던 팰컨 1과는 달리 NASA의 지원으로 이러한 자금 부담을 덜어냄은 물론이고 기술 지원까지 받아 개발하였다. NASA가 자선단체여서 이러한 개발에 도움을 준 것은 당연히 아니고, 발사체 개발 및 제작에서 완전히 손을 떼고 페이로드에 실을 탐사선 개발에 집중하기 위해서 이며, 또한 개요 문단에 서술된 대로 ISS의 보급 문제에 있어 큰 부담이 있어 이를 민간 기업에게 하청하려는 COTS(Commercial Orbital Transportation Services) 계획에 스페이스X가 선정된 게 크게 작용했다.
이러한 NASA의 지원으로 개발한 우주선이 드래곤, 개발한 발사체가 바로 팰컨 9으로 총 개발 비용은 4억 4천 3백만 달러. 만약 미국 NASA가 같은 정도의 로켓을 자체적으로 개발했더라면 10배 이상인 약 40억 달러 정도가 들었을 것으로 추산되니 미국 정부 입장에서도 상당한 비용절감을 한 셈. 비용 분석보고서
2015년부터 상업발사를 시작해 2023년 7월 기준 전세계 우주 발사체 시장의 약 60% 이상을 점유하고 있으며, 2023년 7월 기준 총 발사 휫수 : 236번 / 1단 착륙 194번 / 1단 재사용 170번을 기록하고 있다.[4] 즉, 원하는 위치에 페이로드를 올릴 수 있는 검증된 신뢰성과 저럼한 가격은 자타공인 확실하게 확보하고 있는 상황.
참고로 한국에서도 팰컨 9을 자주 이용하고 있으며, 대표적인 예로 한국 최초의 달 탐사선 『다누리』와 군 전용 통신위성 발사를 맡긴 적이 있다.[5]
팰컨 헤비(Falcon heavy)[편집 | 원본 편집]
| 2018년 2월 6일 펠컨 헤비의 최초 시험 발사.
7분 15초에 마치 CG같은 발사체가 착륙하는 모습에 수많은 사람들이 열광한다. |
첫 시험 발사 전날에 공개된 펠컨 헤비 애니메이션. |
팰컨 9을 베이스로 만들어진 발사체로, 펠컨 9 3기를 하나로 묶어 그중 2개를 양쪽 부스터 2개로 쓰는 형태다. 당연히 1단 부스터 3개 모두 착륙을 통한 재활용이 가능. 상업발사시 가격은 9천만 달러 부터 시작한다.
초기 개발당시엔 유인 우주선 발사도 염두했으나, 이후 계획이 수정되어 화물용으로만 운용하고 있다. 또한 개발 초기 크로스피드라고 하는 기술을 이용해 중앙 코어의 효율을 극한으로 끌어올려 페이로드 상한선을 올리려고 하였으나, 워낙 위험 천만한 기술이다 보니 일론 머스크도 포기를 선언하고 가장 중요한 재활용 기술과 추력향상에 집중하여 완성되었다.
현재 스페이스X 발사체중 가장 추력이 높고 수용 가능한 페이로드도 무거운 기함급이지만, ULA(United Launch Alliance)사의 Delta IV heavy 같은 경쟁사 대형 발사체보다는 페이로드에서 밀린다. 정확히는 발사체를 재활용하지 않으면 거의 차이가 없는데,[6] 스페이스X의 경영방침상 1단 추친체는 어지간하면 재활용을 하기 때문에[7] 페이로드에 실을 수 있는 화물의 무게가 경쟁사 대형 발사체의 2/3 정도인 것. 때문에 가성비를 따지는 고객은 팰컨 헤비 / 효율성을 따져 더 무거운 화물을 우주로 운송하고 싶은 고객은 Delta IV heavy를 비롯한 타 업체의 대형 발사체를 이용하는 재미있는 경쟁관계가 형성될 것으로 보인다. 참고로 스페이스X측에선 이러한 단점을 조금이라도 커버하기 위해 2단 추진체 위에 소형 3단 엔진을 장착하는 신헝 팰컨 헤비를 내놓을거라고 발표한 상황이라 앞으로 Delta IV heavy 등과는 그렇게 큰 차이가 없을 것으로 보인다.
2018년 2월 6일에 이뤄진 시험 발사 때 페이로드에 실은 실험용 화물이 매우 특이하여 화제가 되었는데, 일론 머스크 개인이 소유하고 있던 테슬라 로드스터 1세대 후기형 모델에 스페이스X제 신형 우주복을 입힌 마네킹을[8] 앉혀놓은 상태로 우주로 날려보냈다. 한술 더 떠 카오디오에서는 데이빗 보위의 《Life on Mars?》와 《Space Oddity》가 나오고, 내부 수납공간에는 유명 SF 소설인《은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서》를 넣어놨으며, 차량 대쉬보드 패널에는 "Don't Panic?!(겁먹지마?!)"이라는 글귀가 큼지막하게 출력 되도록 만들어놨다. 참고로 이 모든 것이 1981년작 앤솔로지 애니메이션 영화인 《헤비 메탈》의 오프닝 시퀀스를 패러디한 것이라는 점에서 기업 전반의 유쾌함과 덕력을 엿볼 수 있다. 참고로 시험발사에서 1단 부스터 2개의 착륙은 성공했으나, 1단 코어는 바다로 추락해 파괴되었다.
2019년 4월 12일에 팰컨 9의 최신 버전인 블록5를 적용한 신형 팰컨 헤비로 사우디아라비아의 위성 Arabsat-6A를 발사하며 첫 상업 발사에 성공했다. 이 발사에서 1단 코어 로켓의 바다 위 드론쉽 착륙도 첫 성공했으나 안타깝게도 풍랑으로 인해 운송중이던 로켓이 전복되서 파괴되었다.
2019년 6월 25일에는 미 공군 실험용 화물을 실은 두 번째 상업 발사에 성공했다. 시험발사 때와 마찬가지로 1단 부스터 2개의 착륙은 간단히 성공했으나, 1단 코어는 감속 문제로 인해 제대로 된 착륙이 어렵다고 판단해 드론쉽으로부터 약 100m 떨어진 바다에 일부러 추락시켜 파괴되었다.
2022년 하반기에 두 번의 상업 발사가 예정되어 있으며, 2023년에는 화성과 목성 사이의 소행성대에 있는 소행성 프시케 탐사선을 발사할 예정이다. 이외에 2024년 목성의 갈릴레이 위성 중 하나인 유로파를 탐사하는 프로젝트인 유로파 클리퍼(Europa Clipper) 탐사선을 발사하고, 2025년부턴 달에 우주정거장을 건설하는 아르테미스 프로젝트의 화물을 운송할 예정이다.
스타십(Starship) / 슈퍼 헤비(Super Heavy)[편집 | 원본 편집]
| 2016년 9월 7일 최초 공개된 슈퍼 헤비 로켓과 스타쉽 우주선의 애니메이션[9] |
일론 머스크가 2016년 9월 27일 개최된 국제우주대회에서 발표한 우주탐사 시스템인 슈퍼 헤비/스타십 중의 발사체 부분을 담당하고 있는 기종이다. 달과 화성 탐사에서 팰컨 9과 팰컨 헤비를 대체하는 것은 물론, 장차 먼 미래의 행성간 탐사계획까지 고려한 로켓이다.4
첫 발표 당시 이름은 "ITS" 였으며 이후 "BFR" 로 불리다 마침내 "Starship/Super Heavy" 로 프로젝트가 불리게 되었다.그리고 현재는 SLS(스타십 발사 시스템)이라고 한다...SLS 로켓 정면으로 깐다.
슈퍼헤비는 지구에서 지구 저궤도로 스타쉽(Starship)과 스타쉽 탱커(Starship Tanker)를 쏘아보내기 위한 1단 로켓. 높이는 71m이다. 개발 중인 액체메탄 엔진 랩터 33개로 추진된다.[10] 단분리 후 팰컨 9의 1단과 마찬가지로 지상에 착륙한다. 눈 여겨 볼만한 점은, Super Heavy는 단분리 후 발사대로 바로 귀환하여, 연료 재보급 및 정비를 거치고 탱커를 장착한 후 즉시 재발사된다는 점이다. 약 1000회 재사용이 가능하다.
지금까지 수행된 우주 프로젝트들에 비해 너무 앞서나간, SF 같은 인상마저 주는 탓에 실현 가능성에 의구심을 표하는 시선도 있지만 장기계획의 일정이나 일부 사항에서 과장이 좀 섞여있을지언정 지나치게 비현실적인 요소는 없다. 이미 1970년대에 NASA가 아폴로 프로그램의 후속 프로젝트로 달 탐사는 물론이고 외행성 탐사까지 염두에 두고 추진했다가 스페이스 레이스 승리 이후 정치인들이 우주개발에 관심을 끊어버리며 좌초된 우주왕복선을 통한 행성간 탐사에 대한 페이퍼 플랜이 존재했다. 스페이스X는 국가기관의 정치적인 알력, 무관심으로 인해 좌초된 프로젝트를 민영 기업의 손으로 해보려는 것이다.
다만, 발표한 스펙과 이런저런 기술적인 부분에서 현재로선 구현이 까다롭거니 힘든 부분이 있기 때문에 2020년대 초중반 상용화를 이룰거란 일론 머스크의 선언과 달리 저궤도 테스트 비행을 도전 했지만 2번다 실패 을 했다. 즉[11], 스타쉽의 상용화 버전이 나오려면 당분간은 멀었다는 의미.
우주선[편집 | 원본 편집]
드래곤 1(Dragon 1)[편집 | 원본 편집]
스페이스X에서 개발한 우주선으로 NASA에서 국제우주정거장(ISS)에 화물을 수송할 민간 우주기업을 찾자 이를 수주하기 위해 개발되었다. 2010년에 첫공개 되었고, 2012년 5월 22일에 세계최초로 ISS에 도킹해 화물을 수송한 민간 우주선이란 역사적인 기록을 남겼다. 스페이스X의 생산품답게 재활용이 가능.
2020년 3월에 수행한 미션을 끝으로 퇴역했다.
드래곤 2(Dragon 2)[편집 | 원본 편집]
드래곤 1의 후속기종으로 개발된 우주선. 유인 수송용 버전은 크루 드래곤(Crew Dragon) / 무인 화물 운송 버전은 카고 드래곤(Cargo Dragon)이라 부른다. 모두 팰컨 9에 장착되어 발사되며, 전 기종인 드래곤 1과 마찬가지로 우주선 전체를 재사용 가능하다.
2020년 5~6월 Crew Demo-2 미션을 통해 첫 유인 수송용 버전이 발사되어 2명의 베테랑 우주비행사들이 ISS에 들어갔으며, 3계월 뒤에 무사히 지구로 귀환에 성공했다. 이후 몇번의 우주비행사 수송 임무를 수행하다 2021년 9월 Inspiration4 미션을 통해 세계최초로 싱압적인 목적으로 민간인을 지구 저궤도로 보냄과 동시에 ISS 도킹도 성공하는 위업을 달성했다.
지구 저궤도 우주여행에 무사히 성공함에 따라 본격적인 상업 운용에 들어갔으며, 전세계의 수 많은 부자나 유명인들이 앞다퉈 예약을 걸어놓아 스케쥴이 꽉 들어찬 상태라고 한다. 이중엔 유명 영화배우 톰 크루즈도 포함되어 있다.
현재 운용중인 크루 드래곤은 4기 / 카고 드래곤은 3기이며, 2022년을 끝으로 드래곤 2는 단종된다고 발표했다. 현재 스페이스X에서 개발중인 행성간 우주선인 스타십이 미래에 인간 및 화물수송 임무를 전부 대체할 예정이기 때문이라고.
엔진[편집 | 원본 편집]
케스트렐 (Kestrel)[편집 | 원본 편집]
Falcon 1에서 쓰인 스페이스X제 엔진 초기형.
추력은 31kN.
멀린 (Merlin)[편집 | 원본 편집]
Falcon 1 후기 버전에서 쓰였고, 현재는 Falcon 9과 Falcon Heavy 등 스페이스X의 주력 발사체에 쓰이고 있는 엔진이다.
액체 산소와 등유를 특수 정제한 케로신을 연료로 쓴다.
진공 엔진 추력은 981 kN, 해수면 엔진 추력은 845 kN이다.
랩터 V1 (Raptor 1V)[편집 | 원본 편집]
멀린보다 더 강력한 추력을 낼 수 있는 스페이스X 차기 주력 엔진으로 현재 상용화를 앞두고 있다. 스타십과 슈퍼헤비에 쓰인다.
액체 산소와 액체 메테인을 연료로 쓴다.
추력은 1960 kN.
랩터 V2[편집 | 원본 편집]
일론 머스크가 랩터 엔진을 업그레이드한거다. 차이점은 V1보다 저렴한 가격에 만들수 있고 무게도 감소 했다. 추력또안 증가 했다.
추력:2254 KN
스타링크 (Starlink)[편집 | 원본 편집]
스페이스X가 진행중인 위성 인터넷 사업이다. 서비스를 시작하면 전 지구에서 스타링크 인터넷을 사용할 수 있게 된다. 사실 스타링크의 목적은 인터넷이 터지지 않는 오지에서 인터넷을 사용할 수 있게 만드는 데 있기 때문에 도시화가 잘 되어있는 곳에서는 거의 쓸 일이 없지만, 확실히 혁신적인 사업 아이템인 건 확실하다. 현재 한국에서도 서비스를 시작하기 위해 정부기관과 협의중이다.
스페이스X는 자사의 로켓인 팰컨 9으로 한번에 60대의 스타링크 위성을 쏘아올리고 있는데, 스타링크 프로젝트가 거의 완료되면 무려 12,000개의 위성이 지구 저궤도상에 존재할 예정이다. 이는 인류가 쏘아올린 모든 위성을 합친 것보다 압도적으로 많은 수준.
천문학자들은 스타링크 위성들이 빛을 반사하여 천체 관측을 방해할 것이라고 우려하였고, 실제로 그런 현상이 흔하게 보이고 있다.[12] 이에 스페이스X 측에선 스타링크 위성의 태양전지판을 개선하는 작업을 했다고 하는데, 여전히 밤하늘에는 스타링크 위성이 줄지어 지나가는 게 잘만 보인다.
또한 막대한 양의 스타링크 위성이 고장 혹은 수명이 다하면 기하급수적으로 우주 쓰레기가 불어나는 것과 마찬가지라 케슬러 신드롬에 대한 우려도 있으나, 다행인 것은 스타링크 위성에는 이온 엔진이 장착되어 있어 지상 교신국의 조작을 통해 일부러 궤도를 낮춰 대기권에 태워버릴 수 있다.
발사장[편집 | 원본 편집]
미국 플로리다주에 위치한 케네디 우주 센터와 케이프 커내버럴 우주군 기지(CCSFS)에 있는 발사장을 미국 정부에게 장기간 임대 받아서 사용하고 있다.
이중 CCSFS에서는 SLC-40 발사장 / 케네디 우주센터에서는 LC-39A 발사장을 이용중인데 모두 인류 우주개발 역사에서 중요한 위치를 차지하는 곳들이다. 전자는 미국의 타이탄 로켓을 발사하던 곳으로 1998년 10월 15일 토성 탐사선 카시니-하위헌스(Cassini-Huygens)가 출발했던 곳으로 유명하고, 후자는 퇴역한 우주왕복선과 아폴로 프로젝트의 발사체 새턴V를 발사하던 곳이다.
팰컨 9은 모든 발사장에서 쏘고 있으며,[13] 팰컨 헤비는 LC-39A 발사장만을 이용하고 있다.[14]
- ↑ NASA의 하청으로 자사의 드래곤 우주선을 통해 ISS에 물자를 보급하고 사람을 보낸다.
- ↑ 발사체를 회수후 재사용하는 경우는 NASA의 우주왕복선 1차 고체연료 부스터 등에서도 사용되고 있었으나, 바다에 빠진 걸 건지는 식이였기 때문에 일부 부품 재사용에 그쳤다. 그런데 팰컨 9은 온전히 착륙하기 때문에 분해를 자주할 필요성이 없어 최대 10회 정도는 간단한 점검후 연료와 산화제만 채우고 바로 발사해도 되는 수준이다.
- ↑ 참고로 이러한 기술을 또다른 민간 우주기업인 블루 오리진 등에서 연구하고 있으나 걸음마 수준이며, NASA나 중국 항천국 같은 국가단위 조직들은 페이로더에 실을 위성이나 탐사선 개발에 집중하기 위해 발사체 재사용 연구에선 아예 관심을 끄고 있는 상황이다. 한마디로 스페이스X가 경쟁자들에 비해 압도적으로 앞서있는 셈.
- ↑ 재사용 10회 이상을 기록한 1단 발사체도 상당히 많으며, 2023년 7월 기준 최고 기록은 15회이다.
- ↑ 누리호 같은 한국형 발사체는 페이로드에 실을 수 있는 무게 및 엔진 추력이 딸려 아직 확실한 상용화 레벨에 이르지 못한 상태라 팰컨 9을 이용하는 게 당연하다.
- ↑ 이러면 당연히 비용을 더 받는다.
- ↑ 지상 재착륙을 위한 연료를 남기기 위해 부스터 2개와 코어 스테이지의 연료를 전부 소진하지 않고 분리하는 구조라 수송능력이 낮아지는 건 필연적이다.
- ↑ 일명 Starmam. 데이비드 보위의 곡에서 이름을 따왔다. 참고로 이 마네킹 덕분에 스페이스X 우주복이 Starmam suit로 불리고 있다.
- ↑ 시간이 지난 현재는 스타쉽 우주선의 설계가 많이 달라졌다
- ↑ 총 7950톤
- ↑ 단독 준궤도 착륙은 성공 했다.
- ↑ 아마추어들이 고성능 카메라로 밤하늘을 장기간 노출촬영하면 스타링크 위성을 매우 흔하게 볼 수 있을 정도.
- ↑ 단, 인간이 탐승하는 크루 드래곤이 탑재되는 경우엔 전용 탑승로가 설치된 LC-39A 발사장을 고정적으로 이용한다.
- ↑ SLC-40 발사장에서도 팰컨 헤비를 쏘는 건 가능한데, 1단 부스터 2개 & 코어 부스터가 착륙할 때 사용할 부지가 없어 무조건 3대의 드론쉽을 이용해야만 한다. 그런데 현재 스페이스X에서 보유중인 드론쉽이 3대 뿐이고, LC-39A 발사장에서도 사용해야하는 상황이라 여유가 없다.