우주 로켓의 영원한 딜레마, 재사용이 정말 경제적일까?

1500만 달러. 스페이스X가 새로운 2단 로켓을 포함해도 팰컨9 한 번 발사하는 데 드는 내부 비용이다. 그런데 블루 오리진은 여전히 고민 중이다. 15년 전부터 계속된 질문 하나 때문이다.

"뉴 글렌 로켓의 2단까지 재사용해야 할까, 말까?"

15년간 이어진 우주 경제학 논쟁

블루 오리진의 엔지니어들이 뉴 글렌 로켓 설계를 논의하기 시작한 건 2010년대 초반이었다. 1단 로켓은 당연히 완전 재사용 가능하게 만들기로 했다. 하지만 두 개의 대형 BE-3U 엔진으로 구동되는 2단 로켓은 어떻게 할 것인가?

흥미롭게도 같은 시기 스페이스X도 똑같은 고민을 하고 있었다. 팰컨9의 2단 로켓을 재사용할지 말지를 두고 내부 논쟁이 한창이었다. 결국 일론 머스크는 완전 재사용 가능한 팰컨9 목표를 포기했다. 대신 페어링(페이로드 보호 덮개)을 회수하고, 2단 로켓의 제조 비용을 최대한 낮추는 전략을 택했다.

이 전략은 성공했다. 스페이스X는 새로운 2단 로켓을 사용하면서도 팰컨9의 내부 발사 비용을 1500만 달러 수준까지 낮췄다. 이제 회사는 더 큰 스타십 로켓을 완전 재사용 가능하게 만드는 데 집중하고 있다.

재사용의 경제학, 단순하지 않은 계산

로켓 재사용이 항상 경제적인 건 아니다. 2단 로켓을 재사용하려면 추가 연료가 필요하고, 회수 시스템도 복잡해진다. 더 중요한 건 재사용을 위해 로켓을 더 무겁고 복잡하게 만들어야 한다는 점이다.

스페이스X가 내린 결론은 명확했다. 2단 로켓은 상대적으로 작고 저렴하니, 재사용보다는 대량생산으로 비용을 낮추는 게 낫다는 것이었다. 실제로 팰컨9의 2단 로켓 제조 비용은 전체 로켓 비용의 10% 내외에 불과하다.

그렇다면 블루 오리진은 왜 아직도 고민하고 있을까? 뉴 글렌은 팰컨9보다 훨씬 크고, 2단 로켓도 더 비싸다. 재사용으로 얻는 경제적 효과가 더 클 수 있다는 계산이다.

한국 우주산업에 던지는 메시지

이 논쟁은 한국 우주산업에도 중요한 시사점을 던진다. 한국항공우주연구원이 개발 중인 차세대 발사체 누리호의 후속 모델을 설계할 때도 같은 고민을 해야 할 것이다.

현대중공업이나 한화시스템 같은 국내 기업들이 우주산업에 뛰어들 때, 처음부터 재사용 로켓을 목표로 할지, 아니면 제조 비용 절감에 집중할지도 전략적 선택이 필요하다.

특히 한국은 우주 발사 경험이 상대적으로 적어 신뢰성 확보가 우선이다. 스페이스X처럼 수백 번의 발사 경험을 쌓은 후에야 재사용 전략을 고려하는 게 현실적일 수 있다.