러시아의 우주산업 발전 동향과 국제협력 전망 | 연구보고서 | 보고서 | 발간물 : 대외경제정책연구원

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우주산업의 발전은 국제무대에서 한 국가의 기술발전 수준을 결정짓는 요소이다. 더욱이 4차 산업혁명 시대에 국가가 우주개발을 주도하던 과거와 달리 민간 기업이 우주 프로젝트에 참여하는 ‘뉴 스페이스(New space)’가 우주개발의 대세로 떠오르고 있다.

우주개발에 투입되는 투자규모도 ‘뉴 스페이스’에 대한 수요에 따라 달라지고 있다. 국가별 국내총생산(GDP) 대비 우주개발 투자비율이 0.24%에 달하는 러시아가 이 부문 1위라는 사실은 그리 놀라운 일이 아니다. 러시아 외에 GDP의 0.2% 이상을 우주개발에 투자할 수 있는 국가는 미국이 유일하다.

러시아가 이렇게 과감하게 우주개발에 투자를 할 수 있는 배경에는 세계적인 수준의 우주기술이 있다.

오랜 세월 우주장비를 개발하고 운영하며 축적된 경험은 러시아 우주산업의 경쟁력이다. 또한 과거 구소련 시절 폐쇄적인 국가체제로 인해 과학기술자들은 해외 파트너와의 협력 없이 오로지 소련 내부의 우주산업 기업들과 긴밀히 협력하여 모든 우주장비를 자체적으로 제작해야만 했다. 그 결과 러시아는 방대한 우주장비 제품군을 보유하게 되었다.

수십 년간 다양한 우주 프로그램을 성공적으로 수행해온 경험 역시 러시아 우주산업의 강점이다. 20세기 초 전 세계에서 우주로 발사된 로켓의 절반가량은 러시아 로켓이었으며, 이러한 수준 높은 품질의 제품을 바탕으로 러시아는 세계 우주 서비스 시장에 진출할 수 있었다.

러시아 우주산업은 명백한 강점을 지니고 있지만 그 약점 역시 너무나 명백하다. 첫째, 업체 간 경쟁의 부재, 둘째, 기업의 노후화된 생산 기반, 셋째, 부품의 높은 해외 의존도(특히 일부 통신위성용 부품 등)를 들 수 있다. 러시아 정부와 관련 기업들은 이러한 문제점을 인식하고 지속적으로 관심을 기울이고 있다.

우주개발에서 러시아의 경쟁력을 약화시키는 요소는 또 있다.

가장 먼저 러시아의 우주 발사장을 포함하여 상업용 우주장치 발사 시장을 들 수 있다. 단 몇 년 사이 우주발사 시장을 재편하고 한층 발전시켰다는 평가를 받는 ‘스페이스X(SpaceX)’를 포함하여 미국의 신생 우주기업들이 공격적인 가격경쟁을 펼치며 시장이 다원화되면서 러시아의 시장지배력이 약화되기 시작했다.

러시아는 이와 같은 여러 부정적 요인을 극복하기 위해 우주 프로그램 추진을 위한 국제협력 강화와 활발한 우주산업 기술 개발에 힘 쏟고 우주 서비스에 대한 수요 증가 추세를 잘 활용해야 할 것이다. 러시아 정부도 우주산업 분야의 재정 투자를 확보함으로써 우주기술 발전을 지원하고 있다. 이러한 노력을 통해 러시아는 기존 우주 강국의 지위를 지켜낼 수 있을 것이다.

러시아는 1950년대 말 인류에게 우주로 가는 길을 열어주었던 소련 우주비행학의 전통을 이어가고 있다. 그러나 시대가 변하고 있다. 일부 국가의 전유물이었던 우주기술이 전 세계로 확산되고 있다. 이제는 전략의 변화가 필요한 시점이다. 이에 러시아는 우주 에너지 연구에 많은 관심을 쏟고 있다. 특히 미래형 행성 간 예인선인 ‘제우스(Зевс)’의 핵심 요소라 할 수 있는 원자력 엔진 개발에 주력하고 있다.

그러나 4차 산업혁명 시대에 한 나라가 혼자서 모든 걸 다 하겠다는 생각은 잘못된 정책이다. 이젠 점점 더 많은 나라가 우주 강대국 대열에 합류하고 있으며, 그중에 한국이 있다.

한국과 러시아의 우주협력은 양국 공히 국가 차원의 염원이며, 양국의 기술적ㆍ경제적 능력에 기반하고 있다. 러시아는 거의 모든 유형의 우주활동을 수행할 수 있으며 한국은 바로 이 분야를 발전시켜야 하는 과제에 직면해 있다. 한국은 한국항공우주연구원(KARI)에 할당된 제한된 예산에도 불구하고 이 분야에서 상당한 진전을 이루고 있다. 예를 들어 위성통신 기술과 지구 원격탐사 분야에서 한국이 이룬 성과는 충분히 자랑할 만하다. 또한 ‘뉴 스페이스’ 분야에서 한국의 잠재력은 엄청나다. 4차 산업혁명의 흐름 속에서 한국이 우주개발 분야에 상당히 긍정적인 성과를 내고 있다는 점은 주목할 만하다.

한국은 이제 러시아의 신뢰할 수 있는 파트너로 자리를 잡았다. 그 첫 번째 계기는 한국 최초의 우주비행사 훈련 및 우주비행을 위한 공동 협력이었다. 이후 한국과 러시아가 공동으로 추진했던 한국 최초의 우주발사체 나로호(KSLV-I) 개발 프로젝트가 진행되었다. 여러 기술적 어려움이 있었지만 결국 나로호는 위성을 지구궤도에 올려놓는 데 성공했다. 나로호 이후 한국은 러시아와의 긴밀한 협력을 바탕으로 한국형 발사체 누리호(KSLV-II)를 독자 기술로 개발하고 발사하기 위한 발걸음을 내딛을 수 있었다.

우주발사 서비스 분야에서도 한ㆍ러 양국의 협력이 계속되고 있다.

한국이 제작했거나 한국 기업의 의뢰를 받아 제작되었거나 한국과 다른 국가의 협력을 통해 제작된 우주장치를 궤도에 올리기 위한 우주발사가 2003년 이후 총 23건이나 이루어졌다. 러시아와의 협력으로 이루어진 발사 횟수가 가장 많았으며, 그중에 실패한 건은 단 한 건도 없었다. 다가오는 2022년에는 세계 발사 시장에서 한국 기업들의 활동이 눈에 띄게 늘어나고 있다. 2022년에는 한국의 한 해 발사 건수로는 기록적으로 많은 우주발사가 계획되어 있다. 그중에는 한국형 발사체 누리호의 성능을 테스트하기 위해 위성 모사체를 탑재한 누리호를 한국 자체의 기술력으로 발사하는 계획이 예정되어 있다. 또한 한국의 스타트업인 ‘페리지 에어로스페이스(Perigee Aerospace)’가 만든 과학 로켓 ‘블루 웨일 1호(Blue Whale 1)’의 첫 발사도 예정되어 있으며, 러시아의 ‘소유즈-2.1a’ 로켓으로 5개의 한국 위성(CAS500-2 1개와 큐브위성 4개)을 발사할 계획도 예정되어 있다. 또한 올해에는 한국 최초의 달 탐사선도 발사될 예정이다.

지구궤도에 위성을 진입시키기 위한 발사체 개발 협력이 종료되면서 양국 간 협력이 급격히 약화되었지만 경량 및 초경량 로켓 개발과 상업적 발사 분야, 위성통신, 지구 원격탐사, 부품 공급, 기초 우주 연구 분야 등에서 충분히 협력이 가능하다.

민간 기업을 공동 우주 프로젝트에 유치함으로써 민간 기업의 잠재력을 끌어올리고 건전한 경쟁 환경을 조성하여 원가를 절감할 수 있다. 또한 가장 중요한 대규모 우주 프로젝트를 국가가 지원함으로써 비즈니스 리스크를 낮출 수 있다.

세계 최초로 5G 이동통신을 상용화한 한국의 경험을 통해 아시아 등 인구밀도가 높은 지역에서 단기간에 해당 서비스의 상용화를 이룰 수 있을 것이다. 정지궤도 위성은 지상 통신 인프라에 대한 막대한 투자 없이도 백본망(Backbone Network)을 통해 지상의 5G 서비스 영역을 연결해주기 때문에 5G 상용화에 도움을 줄 수 있다. 러시아는 광섬유 통신망이 구축되지 않은 오지 등에 위성통신 기술을 이용한 이동통신과 인터넷을 제공하는 문제에 관심을 가지고 이와 관련한 프로그램을 추진하고 있다. 그러나 광대역 위성통신 네트워크는 5G 표준으로만 연결될 수 있는데 러시아의 5G 인프라는 아직 개발 중에 있기 때문에 5G 상용화는 러시아에도 당면한 과제이다.

위성통신 개발사들은 대부분 저궤도 위성을 선호하고 있으며 수백 및 수천 개의 위성들이 출시를 앞두고 있다. 향후 이 분야의 위성과 부품을 생산하기 위한 서비스 시장이 폭발적으로 확장하고, 수명이 짧은 저궤도 위성의 특성상 발사 서비스에 대한 수요가 높아질 것으로 예측되고 있다. 지구궤도의 위성들은 최소 5년에서 7년에 한 번은 교체해야 하기 때문이다.

라우터와 위성 간 통신장비를 탑재한 군집 위성은 다수의 지상 중계기와 광섬유 통신망을 이용하지 않고도 지구 전역에 통신 서비스를 제공할 수 있으며, 이를 위해 레이저를 이용한 위성 간 광학통신이 유망 분야로 꼽히고 있다. 우주통신을 구축하기 위한 공동 프로젝트는 상업적 관점에서 몇 가지 단계로 나누어볼 수 있는데, 각 단계는 완전히 독립적인 성격을 띤다.

한국과 러시아는 북극 개발에 공동의 이해관계를 갖고 있다. 이는 방대하게 매장된 탄화수소 등의 자원 개발과 북극 항로로 대표된다. 한국정부의 수소 기반 에너지정책을 본격적으로 추진하기 위해서는 북극의 탄화수소 자원을 확보하는 방안을 해결할 필요가 있다. 또한 대서양과 태평양을 연결하는 최단 항로인 북극 항로는 화물 운송 시간과 비용을 최적화할 수 있는 열쇠이다. 이와 같은 분야의 협력 사업에 한국과 러시아는 상호 보완적인 파트너이다.

북극 개발을 위해서는 광범위한 영역에 걸친 지질 탐사나 빙하 탐사가 필요하다. 인공위성을 이용한 원격탐사 기술을 활용하면 짧은 시간에 넓은 영역을 효율적으로 관측할 수 있다. 오랜 기간 해가 뜨지 않는 극야가 지속되고 흐린 날씨가 잦은 극지방 탐사에는 위성에서 지상으로 전파를 쏘고 반사파를 수신해 물체의 형태를 파악하는 레이더 위성이 특히 선호되고 있다. 가시광선을 수신하는 카메라를 이용한 광학 지구 원격탐사는 이러한 조건에서 효과적으로 작동하지 않기 때문이다. 각국이 보유한 레이더 위성들을 통합한다면 한국과 러시아는 북극 지역 협력 과제를 수행하기 위한 효율적인 메커니즘을 확보할 수 있다.

발사 서비스 분야에서 다양한 공동 사업을 추진하는 방안도 가능하다. 여기에서 주요 과제는 발사 서비스 비용을 절감하는 것이다. 이 문제는 지구로 귀환하는 우주장치의 일부와 발사체를 재사용함으로써 해결할 수 있다. 우주궤도에서 지상으로 무거운 물체를 귀환시키는 문제를 기술적으로 해결한다면 향후 무중력 상태에서 다양한 작업을 수행할 수 있을 것이다. 우주쓰레기를 청소하고 지구궤도상의 우주장치를 관리하는 분야 역시 유망하다.

한국의 과학자들은 다양한 과학적인 연구과제를 수행하기 위하여 러시아가 참여하고 있는 국제 프로젝트에 합류할 수 있다. 예를 들어 ‘스펙트르-M(Спектр-М)’ 천문대를 기반으로 하는 최대 규모의 천체 물리학 우주관측소 ‘밀리메트론(Миллиметрон)’ 건설을 위한 장비 개발 및 생산 프로젝트에 참여할 수 있을 것이다. 러시아와 중국이 공동으로 건설하는 국제달정거장 프로젝트에 한국이 참여한다면 미국이 주도하는 ‘아르테미스’ 프로젝트와는 다른 조건에서 달 탐사 작업을 수행할 수 있다. 한편 현재 추진 중인 국제달정거장 프로젝트와 아르테미스 프로젝트에 대해 러시아와 미국이 공동으로 추진하는 방안이 논의되고 있다.

Развитие космической промышленности во многом определяет технологический облик страны на международной арене. Причем, в эпоху IV-й промышленной революции крайне важную роль играет сфера «нового космоса», стимулирующая совместные космические проекты как на уровне государств, так и частного бизнеса.

Уровень претензий на «новый космос» определяет и объемы финансирования развития космической отрасли. Поэтому не удивительно, что по расходам на космос, относительно объема национального ВВП в размере 0,24%, Россия фактически находится на 1-м месте. Более 0,2% от ВВП на эти цели может позволить себе на ряду с ней только США.

Для подобной политики имеются серьезные технологические основания.

Огромный исторический опыт работы по разработке космической техники, ее обслуживанию и эксплуатации – сильная сторона российской космической отрасли. Вторая особенность этого опыта в том, что по причине ее закрытости в СССР, инженерам отрасли приходилось создавать все образцы космической техники самостоятельно без зарубежных партнеров, однако в тесной кооперации с многочисленными предприятиями промышленности одной страны. В результате в России сформировалась широкая продуктовая линейка космической техники.

Успешный опыт реализации многих космических программ на протяжении десятилетий также говорит о сильных сторонах России в данной сфере. Высокие стандарты качества изделий позволили выйти на мировой рынок космических услуг. Доказательство этому то, что практически каждый второй в мире запуск в космос в начале XX века осуществлялся российскими ракетами.

Несмотря на очевидные преимущества российских изделий космической промышленности, очевидны слабые стороны космической отрасли РФ, на что постоянно обращают внимание руководство космической отрасли РФ и ее предприятий. Во-первых, это отсутствие конкуренции производителей. Во-вторых, устаревшая производственная база ряда предприятий. В-третьих, определенная зависимость от зарубежной компонентой базы (особенно при производстве некоторых спутников связи).

Имеются и иные угрозы конкурентным позициям России в основании космоса.

Это касается, прежде всего, рынка коммерческих запусков космических аппаратов, в том числе с отечественных космодромов. Ослабление позиций связано с переделом рынка за счет агрессивной ценовой конкуренции со стороны молодых космических компаний из США. Среди них можно отметить «SpaceX», за несколько лет переформатировавшей, казалось бы, сложившийся на долгие годы вперед рынок космических запусков.

К направлениям нейтрализации перечисленных выше негативных тенденций следует отнести развитие международного сотрудничества при реализации космических программ и проектов; динамичное развитие технологий в смежных отраслях; рост спроса со стороны экономики на космические услуги. Движение по указанным направлениям не позволит России потерять занимаемые позиции. Этому также будет способствовать ориентация руководства страны на развитие космических технологий, гарантирующая финансовую поддержку отрасли из бюджета.

Россия является продолжателем традиций еще советской космонавтики, проложившей дорогу в космос всему человечеству в конце 50-х годов XX века. Но времена меняются и многие технологии, которые были уделом избранных, постепенно распространяются по всему миру. Это требует изменения стратегии. По этой причине, в настоящее время руководством российской космической отрасли делается ставка на перспективные разработки в области космической энергетики. В частности, ядерной энергетической установки, являющейся ядром будущего межпланетного космического буксира «Зевс».

Однако в условиях IV-й промышленной революции ориентация на собственные силы – ошибочная политика. В клуб космических держав входит все больше стран. И одна из них –Республика Корея.

Совместная корейско-российская деятельность в области исследования и использования космоса основывается на общих стремлениях в государственной политике обеих стран и их технико-экономических возможностях. Если Россия способна осуществлять фактически любые виды космической деятельности, то Республике Корея это только предстоит. Но несмотря на ограниченный бюджет, выделяемый государством для KARI, в этой сфере наблюдается существенный прогресс. Например, Корея может гордиться достижениями в области спутниковых технологий связи и дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Тем не менее, потенциал именно в «новом космосе» у страны огромный. Самое главное, что на волне IV-й промышленной революции эксплуатация космоса Кореей уже приводит к весьма позитивным результатам.

Республика Корея зарекомендовала себя в целом как надежного партнера. Речь идет об организации подготовки и запуске первого корейского космонавта. Достаточно известен и проект первого корейско-российского ракета-носителя KSLV-I. Несмотря на серию технических сложностей, ракета достигла космоса, вывела макет спутника, и это позволило Корее на основе мощной производственной кооперации с Россией сделать уверенный самостоятельный шаг для разработки и запуска KSLV-II.

Не прекращается сотрудничество между нашими странами и по услугам космических запусков.

С 2003 года было осуществлено 23 космических запуска для вывода космических аппаратов, созданных в Республике Корея или по заказу корейских компаний, либо в кооперации с другими странами. При этом сотрудничество именно с Россией по числу запусков не только наиболее активное, но и не имеющее на своем счету ни одного аварийного запуска. Очевиден рост активности корейских заказчиков, намечаемый в предстоящем 2022 году на мировом рынке запусков. Ожидается рекордный 2022 год по числу запусков – 7. Можно отметить два самостоятельных запуска корейской стороной для отработки возможностей ракеты Нури с демо-спутниками. Не исключен первый космический запуск корейской частной компанией «Perigee Aerospace» ракеты “Blue Whale 1”. Россия запустит на ракете “Союз-2.1а” в 2022 году сразу 5 корейских спутников (CAS500-2 и 4 кубсата). В этом же году ожидается старт первой корейской лунной миссии.

Окончание сотрудничества в области разработки средств выведения на орбиту значительно снизило уровень взаимодействия двух стран. Тем не менее, возможно сотрудничество в области разработки и коммерческих пусков легких и сверхлегких ракет, спутниковой связи, ДЗЗ, поставки компонентной базы, а также фундаментальных исследований космоса.

Привлечение частного бизнеса к общим космическим проектам позволит увеличить их потенциал и снизить себестоимость за счет организации здоровой конкуренции. Поддержка же важнейших крупных проектов самими государствами снизит бизнес-риски.

Успехи Кореи в реализации мобильных сетей 5G позволяют организовывать коммерческое обслуживание многих густонаселенных государств восточного полушария в кратчайшие сроки. В этом могут помочь российские геостационарные спутники. Они свяжут наземные зоны обслуживания 5G магистральными каналами без существенных вложений в инфраструктуру наземных коммуникаций. Россия также заинтересована в обеспечении мобильной связью и интернетом своих территорий, удаленных от оптико- волоконных каналов. Она реализует соответствующую федеральную программу. Однако наземное оборудование 5G в России только разрабатывается. Поэтому для России этот проект также актуален.

Большинство современных разработчиков спутниковой связи отдают предпочтение низкоорбитальным спутникам. Планируется запуск сотен и тысяч аппаратов. А это позволяет говорить об ожидаемом взрывном расширении рынка услуг по производству спутников и их компонентов, а также о высоком спросе на пусковые услуги, по причине малого времени жизни спутников на низкой орбите. Космические аппараты на орбитах придется обновлять не реже одного раза в 5-7 лет.

Группировка спутников, имеющая на борту космических аппаратов маршрутизатор и оборудование для межспутниковой связи, позволит иметь глобальное покрытие земной поверхности без необходимости иметь большое количество наземных ретрансляторов и волоконно-оптических магистральных каналов между ними. Перспективным видится организация оптической межспутниковой лазерной связи. Развитие совместного проекта по развертыванию космической информационной сети легко разделяется на несколько независимых с коммерческой точки зрения этапов. Каждый из них вполне самодостаточен.

Корея и Россия имеет совместный интерес в Арктике. Он заключается в разработке больших запасов углеводородов и эксплуатации Северного Морского Пути (СМП). Энергетическая политика Кореи, основанная на водородных технологиях, требует ускорения решения вопросов получения доступа к большому количеству углеводородов. А СМП – это существенная оптимизация грузоперевозок. В обеих задачах Россия и Корея являются партнерами.

Для осуществления хозяйственной деятельности в Арктике требуется обеспечение ледовой и геологической разведок на огромных территориях. Технологии ДЗЗ позволяют решить поставленные задачи наиболее эффективным способом. Особое предпочтение отдается радиолокационным спутникам, так как за полярным кругом имеются длительные полярные ночи, а климат Арктики характеризуется частой сильной облачностью. Оптическое ДЗЗ при таких условиях работает не эффективно. Объединив работу национальных радиолокационных спутников для решения поставленных задач, Россия и Корея получит эффективный механизм хозяйствования в Арктическом регионе.

Возможна организация множества совместных проектов, связанных с пусковыми услугами. Важной задачей является удешевление пусковых услуг. Ее обеспечит многоразовое применение отдельных элементов конструкции ракеты и возвращаемого космического аппарата. Решенная техническая задача возвращения с орбиты тяжелого груза позволяет организовывать в перспективе производство в невесомости.

Весьма перспективными могут быть проекты по очистке космического пространства от космического мусора и обслуживанию космических аппаратов на орбите Земли.

Для решения фундаментальных научных проблем ученые и проектировщики Кореи могут присоединиться к международным проектам, в которых участвует Россия. Это, например, разработка и производство научных приборов для крупнейшей спутниковой астрофизической обсерватории «Миллиметрон» на базе космического аппарата «Спектр-М». Участие Республики Корея в Российско-Китайском проекте Международная Научная Лунная Станция (МНЛС) позволит на отличающихся от американского проекта «Артемида» условиях осуществлять исследование Луны. Тем более, что в настоящее время прорабатываются совместные американо-российские варианты взаимодействия при реализации МНЛС и «Артемида».

서언

국문요약

독자 여러분께

서론

제1부 러시아의 우주산업 발전전략

제1장 러시아의 우주산업 형성과 경제적 영향

제2장 러시아의 우주활동전략

제3장 러시아의 국제우주협력전략

제2부 러시아 우주산업 생산기지와 기업

제4장 러시아 우주산업 생산기지

제5장 러시아의 우주기업

제3부 우주 서비스 시장의 발전

제6장 위성 서비스 시장의 발전

제7장 우주관광 시장의 발전

제4부 우주개발 및 상업화 분야의 국제협력

제8장 러시아의 우주개발 및 상업화 분야 국제협력 경험과 전망

제9장 한ㆍ러 공동 우주 프로젝트 추진 현황

제10장 한ㆍ러 우주협력 전망

결론

참고문헌

약어

판매정보

분량/크기, 판매가격

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