[과학을 읽다]글로벌 패권 다툼 美·中 "'사상 최강 로켓'도 내가 먼저"

이미지. 출처=한국과학기술총연합회.

[아시아경제 김봉수 기자] 경제, 군사력 등 다방면에서 글로벌 패권 경쟁을 시작한 미국과 중국은 우주 개발을 위한 ‘사상 최강 로켓’ 타이틀을 놓고도 대결을 벌이고 있다.

미국은 지금까지 제작된 것 중 가장 강력한 우주 발사체인 ‘스페이스 론치 시스템(SLSㆍSpace Launch System)’을 개발하고 있다. 지난 10년간 준비해온 달 탐사 프로젝트인 아르테미스 프로그램(artemis program)의 일환이다. 미 항공우주국(NASA)이 지난 13일 처음으로 SLS의 완성체를 공개하는 등 개발 막바지 단계다. SLS는 높이 65m의 코어스테이지(Core Stage)라는 이름의 액체연료엔진시스템에 54m 길이의 고체 로켓 부스터(SRB) 2개가 양쪽 측면에 붙여진 형태다. SLS는 아르테미스 프로젝트에서 사용될 달 착륙선인 유인캡슐 ‘오리온’을 실어나를 예정이다.

NASA가 ‘역대 가장 강력한 우주 발사체’라고 자랑할 만큼 강력한 추력을 갖고 있는 것으로 알려졌다. NASA가 공개한 제원에 따르면 SLS는 총 높이 98m로, 1960~1970년대 아폴로 달 탐사 프로그램에 사용됐던 ‘새턴 5호’ 로켓(110m)보다 약간 짧지만 파워는 훨씬 강력해 15% 이상 더 강한 추력을 생성할 수 있다. NASA는 SLS가 27t 이상의 페이로드(화물 수송 능력)를 보유하고 있어 스페이스X사의 팔콘9(24t) 로켓보다 3t 이상 더 강력하다고 밝혔다.

지난 3월 성공적인 지상 연소 테스트를 거쳤으며 올해 말 1차 발사에 이어 2024년 달 착륙선 수송ㆍ달 기지 건설과 유인 화성 착륙 등에 활용될 예정이다. NASA는 새턴 5호에 사용했던 F1엔진의 설계도를 그대로 갖고 있었지만 모든 게 수작업이었던 탓에 그대로 재현하기가 사실상 불가능했고, 아예 2014년 새로운 로켓 엔진을 제작하기로 방향을 바꿔 SLS 개발에 나선 상태다.

중국도 SLS를 능가하는 ‘슈퍼 로켓’을 만들겠다며 경쟁에 뛰어들었다. 최근 우주정거장 톈허를 발사했고 달 기지 건설을 추진하고 있는 중국은 이에 걸맞게 무거운 화물을 우주로 실어나를 수 있는 강력한 신형 로켓 엔진을 개발하고 있다. 중국은 현재 창정(長征) 5호 로켓을 보유하고 있는데, 지구 저궤도까지 실어나를 수 있는 화물 무게가 25t 정도에 불과하다. 이에 따라 중국 국가항천국은 지구 저궤도에 약 140t의 화물을 운반할 수 있는 초중량 발사체인 창정9호를 2030년까지 개발한다는 목표다.

이미 지난 3월 기존 엔진보다 4배가량 강력한 500t의 추력을 낼 수 있는 엔진의 시운전에 성공했다. 실제 이 같은 슈퍼 엔진이 완성될 경우 아폴로 프로젝트때 사용된 새턴5호의 F-1 엔진(690t), 러시아판 우주왕복선 부란의 RD-170엔진(740t)에 이어 역사상 세 번째로 강력한 엔진이 된다. 중국은 창정9호의 1단과 부스터에 이 엔진을 총 12개 사용할 예정인데, 총 6000t의 추력을 낼 수 있어 발사 중량이 4400t인 창정9호를 충분히 감당할 수 있다.

설계대로라면 미국의 SLS보다도 월등한 화물 운반 능력을 갖게 되며 새턴 5호와 마찬가지로 50t 이상을 한 번에 실어나를 수 있어 한 번의 발사만으로 달 탐사가 가능하다. 중국도 이 로켓을 유인 달 탐사 및 기지 건설, 화성 탐사 등의 목적에 사용할 계획이다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr