올해 3분기 5차 발사를 앞둔 누리호의 미래는 얼마나 발전적 진화를 이룰 수 있는가에 달려 있다고 해도 과언이 아니다. 남의 집 열 자식 부럽지 않은 잘 키운 자식 하나가 되기 위해서는 지속적인 기술 업그레이드와 반복 발사로 누리호의 성능과 경제성을 단계적으로 끌어올려야 한다.
스페이스X의 팰컨9 발사체 개발 과정을 보자. 스페이스X는 추력 43t급 멀린 엔진 한 개로 1단을 구성한 팰컨1 개발 당시 세 번 연속 실패를 겪은 끝에 2009년 네 번째 시도에서 발사에 성공했다. 이후 애초 계획했던 팰컨5를 건너뛰고 불과 1년여 만인 2010년 1단에 9개 엔진을 클러스터링한 팰컨9을 발사했다. 팰컨9의 멀린 엔진은 약 12년 동안 계속 개량되면서 추력이 43t에서 86t으로 증가하는 등 성능과 신뢰성을 높였고 발사체 역시 여러 버전을 거치며 진화를 거듭했다. 그 결과 세계 최고 수준의 기술을 확보함으로써 기존 발사체 개발의 패러다임을 바꿨다. 지금의 팰컨9 경쟁력은 확정된 단일 발사체 모델이 아닌 지속적인 성능 업그레이드로 진화해 가는 발사체 모델에서 나온 것이다. 2015년 도입된 재사용 발사체는 발사 비용을 획기적으로 낮추고 발사 횟수를 비약적으로 늘리며 글로벌 발사 시장의 판도를 뒤흔들고 있다. 이러한 흐름은 팰컨9과 비교해 10배의 수송 능력을 가진 초대형 발사체 스타십 개발로도 이어졌다. 스타십의 랩터 엔진 또한 계속 업그레이드되면서 최고 수준의 기술을 구현해 냈다. 스타십 역시 빠르게 반복 시험과 개선을 거치며 ‘개발→운용→개선’의 선순환 구조를 구축하고 있다. 이것이 스페이스X의 진화형 개발 로직이다.
누리호는 대한민국이 처음으로 독자 개발한 발사체로서 기술적 성과를 입증했다. 이 성과가 상업적 성공으로 이어지기까지는 발사 신뢰성 검증, 발사 서비스 시장 진입, 가격 경쟁력, 고객 확보 등 많은 단계가 남았다. 이를 위해서는 반복 발사, 부품 수 감소, 제작 공정의 표준화, 3단 재점화, 엔진 비추력 증가, 구조비 개선 등을 통한 저비용화와 성능 개량이 이루어져야 한다. 5차 발사까지 오는 동안 각각의 위성에 맞춘 탑재와 분리를 위한 위성 탑재부의 최적화가 진행됐고 위성 분리를 확인하는 탑재 카메라 추가 등의 설계 변경이 있었지만, 이제는 비용과 성능에 직결된 보다 근본적인 진화가 필요한 시점이 도래하고 있다.
우주발사체의 경쟁력은 결국 “얼마나 자주, 얼마나 값싸게, 얼마나 안정적으로 발사할 수 있는가”로 결정된다. 누리호 역시 반복 발사를 통해 계속 데이터를 축적하고 그 과정에서 개선을 멈추지 않는 ‘진화형 시스템’으로 발전해야 할 것이다. 스페이스X가 보여 주는 것은 닫힌 체계로의 완성된 기술이 아니라 실패를 자산으로 바꾸는 진화형 개발 철학의 열린 체계이다.
이제 누리호도 우리의 선택과 결정에 따라 지속적 혁신으로 우주 경제를 견인하는 스테디셀러 발사체로 나아갈 것인지, 기술적 성과를 이룬 데 만족하고 그칠 것인지 갈림길에 서 있다.