‘초소형위성’ KAI vs 한화 빅매치···승자독식이냐 공동수행이냐

초소형위성체계 형상 및 운용도. [사진=방위사업청]

[이뉴스투데이 김재한 항공·방산 전문기자] 한국항공우주산업(KAI)과 한화시스템이 군 정찰용 초소형위성 체계개발을 진행 중인 가운데, 향후 양산을 누가 맡을지를 두고 본격적인 경쟁에 돌입했다. 단일업체가 물량을 전담하는 ‘승자독식’ 방식으로 갈지, 두 업체가 함께 양산하는 공동이행 방식으로 갈지가 이번 사업의 핵심 쟁점으로 떠오르고 있다.

◇ 양산을 전제로 한 초소형위성 사업

26일 방위사업청 등에 따르면, 1조4000억원 규모의 초소형위성 사업은 한반도를 30분 이내 간격으로 관측할 수 있는 150kg 미만의 영상레이더(SAR) 위성 40기를 운용해 약 2시간 주기로 한반도를 감시하는 425 정찰위성의 관측 공백을 보완하기 위해 추진되는 사업이다. 기존 5기의 425 위성이 넓은 지역을 안정적으로 감시하는 주력 정찰위성이라면, 초소형위성은 관측 빈도를 높여 정찰 효율을 끌어올리는 역할을 맡는다.

대신 초소형위성 사업은 기존 군 정찰위성과 달리 ‘양산’을 전제로 한 사업이라는 점에서 성격이 다르다. 기존 위성은 하나의 프로젝트로 개발해 발사한 뒤, 통상 5~10년 이상 장기간 운용하는 방식이 일반적이다. 반면 초소형위성은 수명이 상대적으로 짧아 2~3년 주기로 교체를 전제로 운용된다. 한 위성을 발사한 뒤 장기간 사용하는 것이 아니라, 수명이 끝나면 다시 제작해 발사하는 구조다.

이 때문에 초소형위성은 단발성 개발 사업이 아니라 반복 생산과 발사가 이어지는 양산 사업의 성격을 갖는다. 위성을 발사한 직후부터 다음 위성 제작과 발사 준비가 동시에 진행돼야 하는 등 수명이 끝나면 교체를 전제로 반복 생산·운용되는 체계다.

현재는 40기 발사를 기준으로 사업자 선정이 추진되고 있지만, 초소형위성이 짧은 수명을 전제로 반복 교체되는 체계라는 점에서 장기적으로 수백 기 규모에 이를 수 있다는 전망이 나온다. 이런 구조 속에서 초소형위성 사업은 위성의 성능뿐 아니라, 지속적으로 제작하고 발사할 수 있는 생산·운용 체계가 핵심 요소로 꼽힌다.

이런 가운데 초소형위성 양산 사업을 놓고 KAI와 한화시스템이 수주 경쟁을 벌이고 있다. 현재 두 업체는 군의 작전요구성능(ROC)을 충족하는 초소형 SAR 위성을 각각 개발해 체계개발과 시험평가를 진행 중이다. 이는 사업을 수주한 뒤 개발에 착수하는 일반적인 방식과 달리, 각 업체가 위성을 발사 직전 단계까지 먼저 개발한 뒤, 이를 바탕으로 최종 양산 업체를 선정하는 방식이다.

◇ 단일업체 vs 복수업체···한화시스템·KAI 시각차

특히 양산 업체 선정 방식을 두고 양사의 입장이 엇갈린다. 우선 KAI는 초소형위성의 운용 구조를 고려할 때 두 업체가 공동으로 참여하는 복수 사업자 방식이 필요하다는 입장이다. KAI는 그 배경 중 하나로 사업 신뢰성과 대응 속도를 꼽는다. 초소형위성은 실제로 우주에 발사해 운용해 봐야 성능과 문제점을 확인할 수 있는 체계인 만큼, 운용 과정에서 결함이나 개선 사항이 발생할 가능성이 있다는 설명이다.

KAI 관계자는 “만약 단일업체 체계에서 문제가 발생하면, 짧은 교체 주기 속에서 수정·개선된 위성을 다시 발사하기가 현실적으로 어렵다”고 말했다. 반복 발사가 전제된 양산 사업에서는 한 업체에 문제가 생길 경우, 전체 사업이 동시에 영향을 받을 수 있다는 것이다.

이와 함께 KAI는 최근 K방산 수출이 전투기나 지상무기 등 개별 무기체계 판매를 넘어 정찰·감시 자산을 함께 제안하는 ‘패키지’ 형태로 진행되는 사례가 늘고 있다는 점도 언급하고 있다. 이러한 추세를 고려할 때 초소형위성 역시 국내 항공·방산 기업들이 참여할 수 있는 구조로 추진될 필요가 있다는 설명이다.

KAI 관계자는 “반복 발사와 운용 실적이 중요한 체계 특성상, 특정 기업에만 경험이 집중되기보다 복수의 국내 기업들이 실제 운용 경험을 축적할 수 있는 구조가 필요하다”며 “이렇게 축적된 실적은 향후 무기체계 패키지 수출 과정에서 초소형위성을 함께 포함할 수 있는 기반이 돼 K방산 수출 확대에도 도움이 될 수 있다”고 말했다.

한화시스템은 초소형위성 양산 사업을 단독으로 수행할 수 있는 기술과 인프라를 이미 갖추고 있다는 입장이다. 초소형 SAR 위성은 레이더 성능뿐 아니라 저궤도 운용 환경에서 안정적으로 운용할 수 있는 위성 본체 설계 역량이 중요하다는 설명이다.

한화시스템 관계자는 “초소형 위성은 중·대형 위성과 달리 궤도가 낮아 중력 영향을 더 크게 받는다”며 “이 때문에 본체 형상과 구조 설계가 핵심인데, 이 부분에서 한화시스템이 자체 기술 경쟁력을 갖추고 있다”고 말했다.

또 양산을 안정적으로 수행할 수 있는 생산 인프라도 단독 수행의 근거로 제시했다. 실제로 한화시스템은 지난해 12월 제주도 서귀포시 일대에 축구장 4개 크기 규모의 제주우주센터를 준공하고, 올해부터 연간 최대 100기의 위성을 생산한다고 밝힌 바 있다. 

한화시스템 관계자는 “위성 양산에서는 여러 공정을 한 공간에서 연속적으로 수행할 수 있는 환경이 중요하다”며 “제주우주센터는 처음부터 끝까지 하나의 동선으로 작업할 수 있는 구조여서 대량 생산에 유리하다”고 설명했다. 체계개발 단계에서도 이미 KAI와 함께 각각 시제품을 제작해 시험평가를 진행 중인 만큼, 기술 검증이 완료되면 단독으로 양산을 수행하는 데 무리가 없다는 입장이다.

◇ 사업자 선정, 우주산업 구조 좌우할 변수

전문가들은 초소형위성 양산 사업이 단일 계약을 넘어 국내 우주산업 구조 전반과 맞물려 있다는 점에 주목하고 있다. 양산 물량을 특정 업체가 전담할 경우 생산과 운용 체계의 일관성을 확보할 수 있는 반면, 복수 사업자 방식이 채택되면 여러 기업이 반복 발사와 운용 경험을 축적하는 구조가 형성될 수 있다는 점에서 산업 파급 효과의 양상이 달라질 수 있다는 설명이다.

특히 초소형위성은 발사와 운용 경험이 누적될수록 기술 완성도가 높아지는 특성을 지닌 만큼, 이번 사업자 선정 방식이 향후 국내 우주산업의 운영 구조에 어떤 영향을 미칠지에 관심이 쏠리고 있다.

한편, 초소형위성 양산 업체 선정은 올해 하반기 중 공고된 후 연내 계약을 목표로 추진될 예정이다. 양산 이후 발사는 총 5차례에 걸쳐 진행될 예정인 가운데 발사체 1기에 초소형 위성 8기씩을 탑재해 총 40기를 순차적으로 발사하는 방식이다. 그중 초기 발사는 민간 발사체를 활용하고, 이후 일부 물량은 한국형 발사체인 누리호에 탑재될 것으로 전망된다.