우주항공 투자의 시대가 온다

우주항공 투자의 시대가 온다

하인환, 한유건, 김지우 지음

위너스북 / 2025년 5월 / 264쪽 / 19,800원





우주산업의 역사



패권전쟁과 우주산업의 태동

트럼프가 다시 백악관으로 돌아왔다. 앞으로 4년, 그는 무엇을 할까? 트럼프 대통령은 그의 첫 번째 임기 때 중국과의 무역전쟁을 일으킨 것으로 잘 알려져 있다. 중국산 수입품에 대한 관세 인상을 통해 무역전쟁을 일으켰다. 그런데 당시 트럼프 대통령은 관세 인상뿐만 아니라, 통신, 드론, 반도체 등 기술에 대한 제재도 함께 진행하면서 중국에 대한 압박 수위를 높였다. 그리고 2025년 상반기, 두 번째 임기 초반부터 트럼프 행정부는 관세 전쟁을 확대해가고 있다.

트럼프 대통령의 대중국 견제는 ‘압박 또는 규제’로만 행해진 것이 아니다. 미국의 경쟁력을 높이기 위한 투자도 확대했는데, 2010년대 초중반에 감소하던 국방 지출을 다시 증가시킨 것 역시 트럼프 대통령 첫 번째 임기의 성과였다. 따라서 트럼프 대통령의 향후 정책 방향성을 고려하기 위해서는 중국과의 패권전쟁부터 봐야 한다. 이를 위해 투자자들이 주목해야 할 것은 ‘압박(또는 규제)’보다 ‘투자’여야 한다. 압박은 (주식시장에서) 일시적인 반사 수혜와 같은 기회를 만들어 주긴 하지만, 오히려 패권전쟁을 위해 투자를 확대하는 것은 빅 트렌드로서의 기회를 만들어 주기 때문이다. 그리고 그 이유는 중국과의 패권전쟁보다 70년 앞선, 1950년대 미국과 소련 간 패권전쟁에서 찾을 수 있다.

스푸트니크 모먼트: 1957년 10월 4일, 소련이 인공위성 ‘스푸트니크 1호(Sputnik 1)’를 발사해 지구 궤도에 진입시키는 데 성공했다. 발사에 성공한 세계 최초의 인공위성이었다. 그런데 문제는 소련의 인공위성 발사를 성공시킨 기술이 ‘로켓 기술’이라는 점이었다. 로켓은 달리 표현하면 사실상 ‘미사일’이기 때문에 소련과 패권전쟁을 하던 미국은 미사일 공격을 당할 위협을 고려하지 않을 수 없게 된 것이다. 또한, 스푸트니크 1호 발사 성공을 통해 소련이 인공위성으로 미국 본토에서 일어나는 일들을 관측 및 감시할 수 있게 되어 미국 입장에서는 정보 수집의 열위에 놓일 수밖에 없게 되었다.

이러한 상황에서 미국 정부는 어떤 선택을 해야 했을까? 당시 미국 정부 입장에서는 소련의 기술력에 뒤처지지 않을 자체적인 기술 확보를 위한 ‘투자 확대’만이 유일한 선택지였다. 실제로 미국의 연구개발(R&D) 투자 흐름을 보면, 특히 1950년대 중후반부터 연방 정부의 R&D가 급격히 높아지는 것을 확인할 수 있다. 이는 분명 ‘소련과의 패권전쟁’ 때문이었고, 그 직접적인 계기가 된 사건이 바로 ‘소련의 인공위성 발사 성공’인 것이다.

단순히 R&D만 증가한 것이 아니라, 투자를 주도할 기관들이 설립되고, 역사에 기록될 프로젝트도 시작됐다. 소련의 인공위성 발사 직후, 1958년 미국에서는 우주 및 항공 연구기관인 ‘항공우주국(NASA)’이 설립됐고 국방부 소속기관으로 군사 기술 관련 연구개발을 담당하는 ‘국방고등연구계획국(DARPA)’이 설립됐으며, 미국의 첫 유인 우주 계획인 ‘머큐리 프로젝트’가 추진됐다.

‘스푸트니크 모먼트’는 이러한 상황과 변화를 의미하는 표현인데, ‘경쟁에서 심각한 도전에 직면했을 때 이를 계기로 혁신을 가속화하는 것’을 의미한다. 지금 미국은 다시 한번 중국과의 관계에서 ‘스푸트니크 모먼트’를 경험하고 있는 중이다. 혁신을 가속화하기 위한 투자가 또다시 진행되고 있고, 1950년대와 마찬가지로 2020년대에도 그 중심에는 ‘우주산업’이 있다.

우주산업 투자의 본격화와 미국 정부

1950년대에서 2020년대까지 우주산업의 역사와 변화: 미국의 우주산업은 3단계의 역사적인 변화를 거쳐왔다. 첫 번째 시대는 올드 스페이스(Old Space)라고 불리는 시대인데, 1950년대 후반부터 1970년대 초반까지를 가리킨다. 그리고 두 번째 시대는 사실상 우주산업에 대한 투자가 중단됐던 시기로, 소련의 붕괴와 냉전시대의 종식 등으로 인해 우주산업의 발전이 멈춘 시기였다. 1970년대 중반부터 2000년대 초중반까지의 시기에 해당한다. 그리고 세 번째 시대는 뉴 스페이스(New Space) 시대라 하고 2010년 전후부터 현재까지를 가리킨다.

우주산업의 첫 번째 시대는 나치 독일과 2차 세계대전에서부터 시작한다. 제2차 세계대전 동안, 나치 독일은 연합국을 원거리에서 공격하기 위한 목적으로 V2 로켓을 개발했는데(나치 독일은 V2로 영국을 공격함), V2 로켓이 바로 탄도로켓 유도탄의 시초이자 인공위성 발사용 로켓의 시초가 된다.

그런데 나치 독일이 2차 세계대전에서 패배하자 미국과 소련은 V2 로켓을 확보하려 했다. 그리고 소련이 먼저 V2 로켓을 확보할 수 있었다. 반면 V2 로켓을 확보하지 못한 미국에 기회가 찾아왔는데, 이는 V2 로켓의 개발자인 베르너 폰 브라운 박사가 미국으로의 망명을 선택한 덕분이었다. 이후 폰 브라운 박사는 미국 우주산업의 발전에 큰 공헌을 하고, ‘로켓 공학의 아버지’라고 불리게 된다.

V2 로켓을 확보한 소련과 V2 로켓의 개발자를 확보한 미국은 처음에는 다른 행보를 보였다. 로켓 및 우주산업에 더 열성적이었던 것은 소련이었다. V2 로켓을 해체하는 방식으로 로켓을 연구한 소련은 1957년, 세계 최초의 인공위성 ‘스푸트니크 1호’를 발사하며 과학기술 및 우주산업에서 미국을 앞서나가는 듯한 모습을 보였고, 이는 미국을 충격에 빠뜨리기에 충분했다. 당시 첫 유인 우주선에 탑승했던 유리 가가린은 인류 역사상 최초로 우주에 나간 인간으로 기록되었다.

그때까지만 하더라도 베르너 폰 브라운 박사는 그의 과거 이력 때문에 미국 정부의 우주 연구에 적극적으로 참여하지 못했다. 하지만 소련의 스푸트니크 발사 성공을 계기로 미국 정부도 우주에 대한 투자를 가속화했고, 그때부터 베르너 폰 브라운 박사가 주요한 역할을 맡을 수 있었다.

당시 소련의 인공위성 발사 성공은 2가지를 시사했는데, 첫 번째는 군사적 의미로서 ‘핵 미사일의 미국 본토 공격 가능성’을 의미했으며, 두 번째는 기술적 의미로서 소련의 과학기술이 미국을 앞서 나갈 수 있음을 뜻했다. 이에 조급해진 미국은 1958년에 순차적으로 DARPA 설립(2월), NASA 설립(8월), 머큐리 프로젝트(10월)를 추진했다. 그리고 1961년에는 유인 달 착륙을 계획한 아폴로 프로젝트를 추진했으며, 그 결과가 바로 1968년의 최초의 우주여행 유인선 ‘아폴로 8호’와 1969년 암스트롱의 달 착륙 ‘아폴로 11호’ 등이다.

이때의 우주항공 산업 시대를 ‘올드 스페이스(Old Space)’라고 부른다. 올드 스페이스 시대의 우주산업에서 가장 중요한 것은 우주산업 투자는 체제 간 경쟁 때문에 이루어졌다는 점이다. 여기서부터 올드 스페이스 시대의 우주산업 특징 세 가지가 모두 파생된다.

첫째, 우주산업에 대한 투자는 과학기술의 우위를 선점하기 위함이었다. 1950년대는 자유민주주의와 공산주의 간의 이념체제 대립이 극에 달했던 시기였기 때문에, 과학기술의 우위를 보여주는 것이 곧 체제의 우위를 의미하기도 했다. 따라서 정부 예산이 얼마가 투입되든 기술적인 우위를 보여주는 것이 제1의 과제였다.

둘째, 우주산업에 대한 투자는 사실상 국방에의 투자였다. 인공위성 발사용 로켓의 시초가 된 V2 로켓이 실은 원거리 공격용 미사일이었다는 점에서 이때의 우주산업은 발사체 제작 및 인공위성 제작 중심으로 형성된다. 당시의 우주산업은 정부(NASA)가 선발한 인원들을 우주에 수송하고, 달에 착륙해서 탐사를 하는 활동으로 제한됐다.

셋째, 우주산업에 대한 투자의 주체가 정부였다. 우주산업은 체제 간 경쟁의 산물이었으므로 당연히 그 주체는 정부일 수밖에 없었다. 정부가 주도했고, 과학기술의 우위를 선점하는 것이 목적이었기 때문에 당연하게도 ‘사업화(수익화)’를 할 필요가 없었다. 우주산업에 참여한 민간기업들은 정부의 예산을 받아 프로젝트를 수행하면서 매출을 발생시키는 것이 사업화의 전부였다.

우주산업의 두 번째 시대는 1970년대 중반부터 2000년대 초중반에 해당하는데, 이때는 우주산업의 침체기로 볼 수 있는 시기이다. 두 가지 이유 때문에 우주산업에 대한 투자가 감소했기 때문이다.

첫 번째 이유는 이 시기부터의 우주산업은 경쟁이 아닌 국제협력의 대상이 되었기 때문이다. 경쟁적인 투자에 따른 과잉투자가 일단락된 시기로 볼 수 있다. 1975년 미국과 소련 간 최초의 협력이었던 ‘아폴로-소유즈 시험 계획’이 추진되고, 1998년에는 미국과 러시아의 국제우주정거장 협력이 추진되기도 했다. 냉전체제의 결과로 우주산업에 대한 투자가 본격화되었기 때문에, 냉전체제의 완화는 필연적으로 우주산업 투자 축소로 이어질 수밖에 없었다.

두 번째 이유는 이 시기에 우주산업에서 사고가 연이어 발생했기 때문이다. 특히, 1986년에 발생한 미국의 챌린저호 폭발로 선원들이 전원 사망하는 사고가 발생했다. 냉전시대 우주산업의 성장에 대해 열광적인 지지를 보냈던 국민들이 냉전시대의 완화와 함께 우주산업에 대한 관심을 잃어가던 중 사고가 발생했고 이와 같은 일련의 흐름은 곧 우주산업의 침체에 결정적인 영향을 주었다.

우주산업의 세 번째 시대는 2000년대 중후반부터 시작됐다. 이번에는 1950년대와는 달리 정부가 아닌 민간이 주도한 변화였다. 바로 일론 머스크와 스페이스X의 등장이다. 그리고 2025년, 일론 머스크가 트럼프 행정부의 핵심 인사로 미국 행정부에 참여하고 있다. 민간이 주도해서 시작된 변화에 이제 정부까지 참여하게 될 가능성이 있게 된 것이다. 트럼프 대통령은 다시 한번 우주산업에 대한 투자를 확대하며 의지를 보여주고 있는데, 1950~1960년대 미국의 우주산업 투자는 소련과의 패권전쟁을 위한 것이었다면 2020년대의 우주산업 투자는 중국과의 패권전쟁을 위한 것이 되겠다.

2000년대 중후반부터 시작된 우주산업의 세 번째 시대인 ‘뉴 스페이스’ 시대는 ‘올드 스페이스’ 시대와 몇 가지 큰 차이점이 있다. 뉴 스페이스 시대의 특징은 첫째, 민간이 주도해서 투자하므로 ‘사업화(수익화)’가 핵심이다. 올드 스페이스 시대의 비효율적인 방식으로는 민간기업이 수익을 창출하기가 불가능하다. 상업화를 하기 위해 우주산업에 가장 필요한 것은 ‘비용 효율화’였다. 스페이스X는 로켓을 재사용하는 것에 성공하게 되면서 로켓 발사 비용을 급감시킬 수 있게 되었고, 이는 우주산업의 성장에 중요한 밑거름이 되었다.

둘째, 우주산업의 주요 영역이 발사체 제작 및 인공위성 제작에서 인공위성 운영 및 서비스로 확장되었다. 로켓 발사 비용이 감소하면서 인공위성을 활용하려는 정부 및 기업들이 증가하게 되었고, 증가한 인공위성은 서비스의 확장으로 이어지고 있다. 군사적인 목적에서의 관측 활동에서부터, 상업적인 목적에서의 위성 데이터 활용(기상 데이터, 지리 데이터 등)까지 그 활용 분야가 무궁무진하다. 민간기업들은 그 무궁무진한 가능성에 대비해 우주산업의 모든 밸류체인을 상업화하고, 또 산업의 영역 자체를 계속해서 확장하며 산업의 규모를 확대해가고 있다.

이러한 이유로 뉴 스페이스 시대 우주산업의 주목적은 상업화와 산업의 영역 확장이 되겠다. 물론 민간이 주도하는 시대라고 해서 미국 정부가 아무 역할도 하지 않는 것은 아니다. 트럼프 대통령은 그의 첫 임기 때 국가우주위원회를 다시 가동했고, 우주군을 창설했다. 그리고 달 유인 착륙 프로그램인 아르테미스 프로젝트를 추진했다. 아르테미스 프로젝트는 NASA에서 개발한 SLS 발사체와 오리온 우주선을 이용한 달 탐사가 주목적이었는데, 달 착륙 시에 필요한 착륙선을 위해 스페이스X 등 민간 기업들과 계약을 맺었다. 1950~1960년대에 비해서는 작은 규모지만 정부의 우주산업 예산이 확대되고, 그것이 민간 기업 기술개발 자금의 원천이 되는 구조를 다시 한번 만들고 있는 것이다.



우주산업의 현주소



우주산업의 밸류체인

일반적인 산업 밸류체인(Value Chain) 구분에 따라 우주산업을 분류하면 업스트림, 미드스트림, 다운스트림이라는 세 가지 단계로 나눌 수 있다. 그리고 이를 우주산업의 관점으로 세분화하면 ① 발사체 제조, ② 인공위성 제조, ③ 인공위성 운영, ④ 인공위성 서비스 등 네 가지 산업으로 구분된다.

업스트림(Upstream) 단계는 초기 단계로, 원자재나 원료를 수집하고 가공하여 중간재 또는 기초소재를 생산하는 활동을 가리킨다. 우주산업에서는 모든 우주활동의 시작점인 발사체(로켓) 제조 및 발사 서비스와 인공위성 제작 및 부품 생산이 업스트림 단계에 해당한다.

업스트림 단계는 로켓 발사 서비스에서부터 시작하기 때문에, 미사일 발사와 유사한 면이 많다. 따라서 스페이스X가 발사 서비스 시장을 장악하기 전인 2000년대까지만 하더라도 주로 방산 기업들(보잉, 록히드마틴 등)이 지배했다. 미사일 발사와 유사하다는 점과 더불어, 모든 우주산업의 시작은 발사에서부터 시작되기 때문에 국가 전략적인 관점에서 매우 중요하다. 현재까지는 자체적인 로켓 발사 역량을 갖춘 국가가 미국, 중국, 인도, 유럽, 일본, 이스라엘, 이란, 한국 등 10개국 내외에 불과하다.

다운스트림(Downstream) 단계는 통상 최종 단계를 의미하며, 업스트림 단계에서 제조된 중간재와 기초소재를 활용하여 완제품을 생산하거나 다른 서비스를 제공하는 활동을 가리킨다. 우주산업에서는 위성을 통해 얻은 정보를 활용하는 활동(통신, 관측, 기타 데이터 활용 등), 우주 인프라 구축 활동, 우주 탐사 활동(달 탐사 및 기타 행성 탐사), 우주로의 관광 등이 다운스트림 단계에 포함된다.

SIA(Satellite Industry Association) 자료에 따르면 2020년 기준 전 세계 우주산업 시장 규모는 약 3,710억 달러다. 이 중 위성산업이 약 2,710억 달러로 전체 시장의 70%를 차지하고 있으며, 다운스트림에 해당하는 지상장비와 위성 서비스 부문이 약 93.5% 비중을 차지하고 있다. 위성체 제조와 발사체 제작이 차지하는 비중은 전체 중에 각각 4.5%, 2.0%에 불과한 것이다.

다운스트림 단계는 국가 전략적인 관점에서뿐만 아니라 민간의 사업 활동에서도 중요성이 점차 높아질 것이다. 정부 입장에서는 위성을 통해 다른 국가에 대한 감시 활동을 펼칠 수 있고 유사시 위성통신을 활용할 수도 있다. 2022년 러시아-우크라이나 전쟁 당시, 폭격으로 인해 통신이 마비된 우크라이나 지역에 스페이스X가 통신 서비스를 제공했던 사례는 국가 전략적인 관점에서 우주산업에 관심을 가져야 할 근거가 되었을 것이다.

한편, 미드스트림 단계(Midstream)는 업스트림 단계와 다운스트림 단계의 중간 영역에 해당하는데, 우주산업에서는 위성의 제작 및 활용이 미드스트림 단계에 포함된다고 볼 수 있다.

로켓 재사용이 가져온 우주산업 혁신: 민간이 주도하는 산업의 밸류체인 확장: 미국과 소련의 냉전시대에 미사일 발사의 연장선인 로켓 발사가 국가 방위적인 목적에서 가장 중요했고, 또 미국과 소련의 기술패권 경쟁을 위한 목적에서 시작된 것이 우주산업이기 때문에 로켓 발사에 성공하는 것 자체가 기술적인 우위를 대외적으로 홍보하기 가장 좋은 방식이었다.

소련과의 경쟁 목적 하에 우주산업에 대한 투자가 진행됐기 때문에 우주산업은 당연하게도 미국 정부가 주도했다. NASA에 대한 미국 정부의 아낌없는 지원과 함께, 효율적인 운영보다는 기술의 우위를 선점하는 것이 제1의 목표였기 때문에 당시의 우주산업은 효율성과는 거리가 멀었다.

하지만 2000년대를 전후로 해서, 우주산업에 중대한 변화가 나타나게 된다. 바로 스페이스X의 ‘로켓 재사용’이다. 일론 머스크는 우주산업의 성장이 멈춘 배경 중 하나로 비용 문제를 지적했다. 스페이스X 이전의 시대에는 우주 기업들이 NASA로부터 프로젝트를 수주 받아 우주 관련 임무를 수행하는 방식이었는데, 이때 NASA와 우주 기업들이 계약을 맺은 방식은 ‘원가 가산 방식’이라는 형태였다. NASA가 프로젝트 담당 기업들에게 세부적인 사항들을 모두 지시하고 기업들은 그 지시를 그대로 수행하는 방식이었고, 그 과정에서 발생하는 비용을 NASA가 모두 부담하는 형태였다. 이러한 방식의 계약에서는 기업들이 스스로 기술을 혁신시킬 유인이 부족하며, 따라서 미국 우주산업은 성장이 정체되고 비용 문제는 개선될 여지가 없는 상태로 2000년대까지 이어졌다.