팰컨 9, 스페이스X의 걸작, 로켓의 재활용

팰컨 9은 스페이스X에서 제작한 로켓이다. 일반적인 로켓은 1회 사용 후 버려지지만 팰컨 9은 회수해서 재사용할 수 있는 특징이 있다.

 

 

 

우주 발사에 사용한 로켓을 재사용하는 것은 비용 절감을 위해서다. 팰컨9의 1회 발사 비용으로는 대략 5000만~6000만달러가 소요된다. 이 가운데 추진 연료 비용은 50만달러 수준이지만 반면 로켓 비용은 1000만달러가 넘는다. 로켓을 회수하는 것만으로도 많은 비용을 절감할 수 있는데 재활용이 가능하면 위성 발사 비용을 종전의 10분의 1로 줄일 수 있다.

 

 

여기에 스페이스X의 사주인 머스크식 혁신이 있다. 각국 정부는 '재사용'보다 로켓을 더 싸게 만드는 데에만 초점을 맞췄다. 그러나 머스크는 로켓을 재사용하기 위해 로켓을 다시 지상에 수직으로 착륙시키는 기술을 개발하는 발상의 전환을 만들어냈고 상용화에도 성공했다.

 

 

2006년 미국 NASA는 우주왕복선을 퇴역시키고, 상업용 궤도 운송 서비스를 통해, 민간 로켓 업체에 외부 위탁해서 국제 우주 정거장의 화물을 운반할 것이라고 밝혔다. 오비털 사이언스의 안타레스 로켓과 스페이스X의 팰컨 9이 선정되었다. NASA로부터 받은 돈으로 인해, 스페이스X 로켓 사업이 탄력을 받았다.

냉전 대결이 사라져 예산 삭감의 위협에 서 있던 나사도 스페이스X의 성공에 반색하고 있다. 우주 개발 과정에서 가장 많은 돈이 들지만 가치는 떨어지는 '추진(왕복)' 부분을 민간에 넘긴 뒤 경쟁 구도를 만들어 비용을 크게 줄이고 자신들은 본래의 업무인 연구개발과 우주인 선발, 우주 탐사 등에 집중할 수 있기 때문이다.

 

스페이스X의 팰컨 로켓의 시작은 2002년 머스크가 지구인 화성 이주 꿈을 내걸면서 시작됐다. 천문학적 비용이 드는 우주 개발에 민간이 뛰어든다는 생각을 그 누구도 하지 못하던 시기였다. 하지만 스페이스X는 불과 6년 만인 2008년 민간기업으로서는 최초로 액체연료 로켓 '팰컨1'을 지구 궤도로 쏘아 올려 모두를 놀라게 했다.

팰컨1을 지구 궤도에 쏘아 올리고 실력을 검증받은 스페이스X는 그해 말 나사와 우주 화물 운송 계약을 체결하면서 비즈니스로서의 가능성을 인정받기 시작했다.

이후 개발된 추진 로켓 '팰컨9'과 무인 캡슐 '드래건'을 통해 2012년 10월부터 화물을 ISS에 운반하고 있다. 지난 8월 14일에는 ISS로 보낸 드래건에 슈퍼컴퓨터와 바닐라 아이스크림, 생일 케이크가 실려 화제가 되기도 했다.

 

스페이스X의 팰컨 로켓은 다음과 같이 개발이 진행되었다.

2006년 3월 24일 : 팰컨 1을 최초로 발사

2008년 : NASA와 스페이스X가 12회의 국제 우주 정거장의 화물 운반계약을 체결

2010년 6월 4일 : 팰컨 1를 9개 묶은 팰컨 9 v1.0을 최초로 발사

2012년 10월 8일 : 팰컨 9 v1.0을 사용해 국제 우주 정거장의 화물을 최초로 운반

2013년 11월 4일: 엘론 머스크는 멀린 1D 엔진이 실제로는 85% 추력으로 사용되며 

                       해면추력 730 kN (165,000 lbf, 74.8 톤힘)까지 추력을 낼 수 있다고 발표

2016년 5월 : 스페이스X는 멀린 1D 엔진을 진공추력 914 kN (205,500 lbf, 93.2 톤힘),

                 해면추력 845 kN(190,000 lbf, 86 톤힘)으로 업그레이드 할 것이라고 발표

                 * 팰컨 9 로켓으로 22톤의 화물을 지구 저궤도에 올릴 수 있는 추력임.

2016년 10월 : 누적발사 시도 28 중 27회 성공 1회 실패

                  * 발사시도 : v1.0 5회, v1.1 15회, v1.2 8회 

                  * 발사실채 : v1.1 1회, v1.0 1회 부분실패

 

 

머스크는 올해(2017년) 11월로 예정된 팰컨 헤비 발사 때는 1단 로켓뿐만 아니라 2단 로켓 회수 계획을 발표하기도 했다. 달 탐사, 화성 탐사, 우주 여행 비용이 점차 절감되고 있다는 뜻이다.

스페이스X는 사람(우주인)이 타는 드래건 캡슐의 재사용도 추진 중이다. 내년 발사하는 세계 최초 상업용 우주선이 성공하면 선체, 낙하산 등 기능을 최다 10회 재사용할 수 있다.