H-I 로케트의 완벽한 처녀비행을 치러내 드디어 우주분야에도‘Made in Japan’의 진출인가 하고 전세계가 관심을 집중하고 있는 일본의 우주기술. 과연 일본의 강점과 약점은 무엇일까?
실력을 가늠하기 어려운 도전자
‘에비에이션 위크’(AW)지의 일본의 우주개발 특집 내용을 요약하면 리포트 전체의 흐름은 대단히 호의적이고 일본의 실력이 과대평가되고 있는 것 같은 느낌이다.
그러나 미국인이 외국을 칭찬하는것은 결코 단순한 칭찬이 아니다. 그들은 장래 라이벌이 될지도 모를 나라로서 일본에 경계의 눈을 돌리고 있는 것이다.
“일본은 미국과 유럽의 우주에서의 리더십에 대해 3종의 새로운 소모용 부스터(H-I, H-II, M-3SII로케트)의 개발, 진보한 위성의 개발계획, 우주 플래트 홈, 1990년대 말에 실용화 될 일본판 스페이스 셔틀 등으로 도전하고 있다”
이미 자동차나 전자 분야에서 일본이 진출하는것을 소홀히 보아넘기다 고배를 마신 미국으로서는 우주분야에도 일본이 진출하는것이아닌가하여 가볍게 보고 있을수가 없다. AW지 취재팀은 어떤 의미에서는 미국 항공우주산업이 일본에 보낸 정찰대 일지도 모른다.
그러나 취재팀은 일본 당국자의 입이 무거워 대단히 곤혹을 겪었던것 같다.
특별히 취재팀을 스파이라고 보고 경계한 것은 아니다. 장래의 구상에 대한 입의 무거움은 일본 우주관계자의 본성인 것이다. 과거의 성과나 진행중의 계획에 대해서는 자신이 가득차 얘기 하지만 장래의계획, 구체적으로 말하면 4~5년쯤 앞의 중장기구상에 대한 얘기가되면 그대로 입이 무거워지고 만다. “아직 상사(상급관청)가 인정한 계획이 아니므로···” “아직 예산이 확보된 것은 아니므로···”라는 것이 이럴때의 정해진 표현이다.
그래도 현장의 사람들은 이런 단서를붙이면서도 담담하게 장래의 전망을 얘기해준다. 그러나 매니지먼트의 중심 가까운입장에 있는 사람이되면 예산이나 정책의 테두리 밖으로 나오는것을 결코 얘기하지 않게된다. 현장의 사람으로부터 대담한 계획을 듣고난뒤 그 상사로부터 조금전의 얘기는 그의 개인적 바람에 지나지 않는다고 쐐기를 박힐 때도 있다.
AW지의 리포트에는 일본의 우주계획이나 관계자의 태도의 형용으로서 가끔‘리랙선트(느긋함, 어중간함)’란 단어가 보이며 그 원인에 대해서도 정확하게 분석하고 있다.
“일본의 우주당국자는 그들의계획을 아직 형성단계라고 규정짓고 있으며 금세기말 까지에 어느정도의 상업우주 활동이 이루어 질 것인가 하는 예상에 대해 신중히 하고 있다.
그것은 당연한 일이다. 일본의 우주계획은 장래는 H-II로케트에 걸려있으나 그것은 1990년대 초까지는 실용화 되지 않는다. 그때까지는 NASA의 우주스테이션이나 유럽우주기구(ESA)의 스페이스랩 계획등에 대등 이하의 파트너로서 참가하여 많은것을 배우지 않으면 안된다”
더우기 일본의 어중간함에는 국제적 국내적 사정이 있음도 지적하고 있다.
“일본의 우주당국자는 우주상업 시장에 적극적으로 뛰어들어 자동차나 전자 제품이 불러일으킨것과 같은 국제적 거부반응을 초래하게 되는것을 우려하고 있다.
그리고 국내에 있어서는 우주계획이 확대되는 것을 작게보이는것이 국회의 감시를 부드럽게 하는 효과를 가진다. 국회는 지금시점에서 우주개발사업단도 우주과학연구소에도 대단한 관심을 갖고 있지 않다. 일본의 우주개발 총예산은 1천 억엔 정도로 NASA의 10분의 1이하다. 일본의 국가예산 중에서도 작은부분 밖에 차지하지 않고 있기 때문이다”
그러나 이런 일본관계자의 조심성 있는 발언에도 불구하고 일본이 가까운 장래에 우주상업시장에서 미국을 위협하게 될 것이라고 보고있는 것 같다. 앞의 문장은 다음과 같이 계속된다.
“일본은 당국이 밝히고 있는 다소곳한 계획에비해 필요를 훨씬 웃도는 능력을 비행하드웨어와 지상시설에 투자하고 있다. 그리고 이런것을 활용하는 방법에대해 여러 전문가그룹이 활발한 제안을 하고있다”
상부에서 계획을 세워 아래로 지시를 하는 톱다운형사회의 미국인 쪽에서 보면 현장에서 요청이 올라가는 보톰업형 사회, 기운이 조성되기까지 기다려 움직이는 콘센서스형 사회인 일본은 그만큼 취재하기 어려운 대상이었을 것이다.
혜택 받은 일본의 우주개발진
2주간에 걸친 일본취재에서 AW지의기자는 정력적으로 일본각지의 우주관계 시설을 돌아보았다. 그리고 “도쿄의 우주개발사업단과 우주과학연구소에서 출발하여 일본열도를 두루돌아보는 하이테크놀로지 취재여행에서는 일본의 우주에 대한 진한 대처에 강한 인상을 받았다”고 쓰고 있다.
그렇지만 일본의 우주관계 여러 기관의 관료기구적 복잡성을 미국인기자가 제대로 이해하기란 어려운 일이었을 것이다. 그리고 그것을 미국의 독자들에게 설명하기는 더욱 곤란을 느꼈던것 같다. 실제 이것은 일본인에게도 알기 어려운 것이다.
특히 AW지에는 사물을 단순화시켜 보려는 외부인의 강점이 있다.
예를들면 실용위성은 우주개발사업단, 과학위성은 우주과학연구소라는 역할의 분리는 오히려 비효율의 표본이라하여 NASA와 같이 조직을 통일해야한다는 견해가 국내에서는 강했다.
그러나 미국인 기자 쪽에서는 아이러니컬하게도 오히려 바람직하다고 평가되었다.
“과학전문이라는 제약과 연간 겨우 8백만달러의 예산. 그러나 그 때문에 오히려 우주과학연구소는 미국의 과학자가 오랜동안에걸쳐 찾던것을 먼저 달성하고 있다 다른 모험적인 계획에 방해받지 않는, 항상 예산이 확보되어 있는 우주과학계획이다”
NASA의 예산은 ‘모험적인’ 스페이스셔틀 계획에 태반이 사용되고 우주과학계획은 차츰 중지 축소되고 있어 관계자에게는 일본의 시스템이 부럽게 보이는 것이다.
취재팀은 물론 츠쿠바연구학원도시에있는 우주개발사업단의 츠쿠바우주센터도 방문했다. 거기서는 센터와 함께 도시 그것 자체에서도 강한 인상을 받은 것 같다.
“테크놀로지의 기반을 넓히려는 일본의 의욕은 츠쿠바과학도시에서 더욱 뚜렷해진다”고 예찬하고 있다.
그곳 츠쿠바우주센터는 우주개발 사업단의 위성개발이나 추적관제의 중심으로 1972년 6월에 발족했다. 약 51만m²의 부지에 위성의 가속도시험기, 충격시험기, 음향시험장치, 전파암실, 우주환경실등 여러시설이 있다. 또 위성이 궤도에 진입되고 부터는 그 추적관제를 타네가시마에서 이어받는 것이다.
츠쿠바우주센터를 일본의 매스컴은 약간의 수치스러움을 띠고 ‘일본의 휴스턴’이라 부른다. 그러나 AW지는 ‘츠쿠바의 기능은 고더드와 존슨 두 우주센터와 비슷하다’고 리포트하고 있다.
텍사스주 휴스턴의 존슨우주센터는 아폴로나 스페이스셔틀과 같은 유인 우주비행계획이 전문이다. 이에 대해 메릴랜드주 그린벨트의 고더드 우주비행센터는 주로무인의 과학위성이나 실용위성, 델타 로케트나 위성의 추적 관제망을 담당하고 있다.
일본 우주개발의 현상을 보면 츠쿠바우주센터의 활동은 휴스턴보다 그린벨트에 훨씬 가깝다고 할수있다.
취재팀은 츠쿠바우주센터 시설의 새로움에 각별히 감탄하고 있다.
“1983년에 완성된 무선주파수 시험실은 유럽이나 미국 최대의 전파암실과 필적한다. 22 X 25 X 39m크기로 이미 해양관측위성 MOS-1의 테스트에 쓰이고 있다.
그리고 1986년 10월에는 새로운우주환경시험실의 건설이 시작되어 1989년에 완성되면 기술시험위성 ETS-V I 시험에 쓰인다. ETS-V I은 1992년에 발사되도록예정되어있는 H-II로케트 1호기의 최초의 페이로더로 결정되어 있다”
우주상업 시장에의 진출
취재팀이 우주개발사업단 타네가시마 센터를 찾았을 때는 마침 H-1로케트 발사준비가 한창이었다.
“새로운 로케트계획은 이 열대의 섬을 세계에서도 굴지의 우주항으로 변모 시키려 하고 있다. 그 시설은 뛰어난 현대적인 것이다”
AW지는 이렇게 리포트하고 있다. 그러나 발사관계 시설이외는 그렇게 감탄하고 있는것 같지않다.
“그러나 다른 서비스는 좀 부족하다. H-I의 최초의 발사준비로 와있는 6백명 이상의 사람들이 기숙사 스타일의 한방에서 3~4명이 함께 자고있다”
가족도 아닌데 같은 방에 여러명이 자게하는 일본여관 스타일은 미국인에겐 기묘하게 보일수 밖에 없다.
취재할 때 H-I은 발사대에 세워져 점검 작업이 진행되고 있었다. H-I의 제I단은 지금까지 우주개발사업단이 발사한 주력이 되어있던 N-II로케트 제I단과 같은 것으로 미국 맥도널 다글러스사의 델타2914의 설계를 도입한 것이다. 그러나 H-I의 경우는 제2단, 제3단이 근본적으로 다른데 특히 제2단에는 액체산소와 액체수소를 추진제로 하는 국산 LE-5엔진이 장비되어있다.
액산, 액수엔진을 실용화한 것은 미국, ESA, 중공에 이어 일본이 세계 4번째가된다(소련은 아직 이 종의 엔진을 실용화 하지 못하고 있다). LE-5엔진의 성능에는 미국도 주목하고 있으며 본가인 맥도널 다글러스사가 델타의 신형에 채택할것을 검토하고 있을 정도다. 그리고 H-I에는 국산의 관성유도 시스템도 갖추어져 있다.
“미츠비시와 이시카와지마하리마 중공업이 제작한 H-I의 제1단은 N-II의 델타 2914급 부스터와 같다. N-II는 7회 발사되어 100%의 성공을 보이고 있다”
이 문장은 미국의 잇달은 발사 실패를 염두에 둔것임을 말할것도 없다.
“이 H-I 발사대에서 바위 투성이의 해안선을 1마일 정도 간곳에는 불도저가 새로운 H-II발사대를 위한 정지작업을하고 있다. H-II는 1992년에 실용화할 예정으로 미공군의 타이탄 34D를 웃도는 페이로더를 정지궤도에 보낼수가 있다”
H-II는 제I단에서 부터 모두가 국산이 된다. AW지에서는 일본의 로케트 엔진개발에 대해 ‘미국에의 의존에서 자유로와지려는 노력의 결과’라고 보고 있다.
N로케트나 H-I로케트의 용도는 일본의 위성발사에 한정되어 있다. 일본이 외국의 위성을 요금을 받고 발사하려해도 기술을 제공하고 있는 미국이 제동을걸기 때문일 것이다. 그러나 순국산의 H-II에서는 그런 제약은 없어진다.
세계의 위성발사시장은 바야흐로 전국시대에 들어서고 있다. 미국이 오랜동안서방측 위성발사수단을 독점하고 있었으나 1979년 부터는 ESA가 유력한 라이벌로서 나타났고 최근에는 소련과 중공까지 서방측 여러나라를 향해 손짓을 하고 있다.
과연 일본도 1990년대에는 위성발사시장에 신규참가하게되는 것인가. 이번 일본 취재의 최대의 관심사는 그것이었음에 틀림없다. 그러나 일본의 당국자로부터 진심을 알아내기는 어려웠던것 같다.
“우주개발사업단은 공식의 상업화계획을 갖고 있지않으며 관계자에게는 이 문제를 펴놓고 논하지않도록 쐐기를 박고 있다 그러나 실제로는 장래의 H-II상업발사에 관해 텔레새트·캐나다라는 기업과 상담을 진행하고 있다”
미츠비시중공업의 책임자는 훨씬 개방적이었던 모양으로 분명히 H-II 상업화의 희망을 털어놨다. 그 얘기속에서 H-II의 마케팅, 이용자의 권유에까지 나서고싶다는 생각을 미츠비시에서 내비친 것 같다.
일본제 스페이스 셔틀
발사로케트의 기술적자립, 위성발사시장에의 참가 코스 앞에는 일본 독자의 스페이스 셔틀 개발과 유인우주비행 계획이 있다.
AW지는 일본의 스페이스 셔틀 계획에 대해서도 정성들여 정보를 수집하여 보고하고 있다.
“항공우주기술연구소는 최근 2년간의 일본판 셔틀 풍동실험의 핵심부다” 과학기술청의 항공우주기술연구소(도쿄토 조부시)에서는 우주과학연구소와도 협력하여 국산 셔틀의 기술연구를 진전시키고 있다.
“항공우주기술연구소가 제안하고 있는 스케쥴로는 1995년까지 H-I부스터가 별도의 로케트 앞부분에 셔틀 모형을 달아 재돌입 실험을 하게 되어있다. 날개가 달린 소형유인우주기발사는 1995년 부터 2000년 사이에 H-II부스터로 가능하게 된다. 21세기 초두에는 H-II에 고체로케트 부스터를 추가한 형으로 대형의 셔틀을 발사하게된다”
그러나 현재의 시점으로는 일제 스페이스 셔틀의 형상이나 규모, 개발 스케쥴이 확정되어 있지 않다. 실제 우주개발위원회는 스페이스 셔틀에 이어지는 연구의 초기단계를 인정했을 뿐으로 셔틀개발 그것을 공식적으로 승인한것은 아니다. 여기서도 역시 밑에서 부터의 콘센서스로 장래의 방침이 정해져간다는 일본적 계획법이 발휘되고 있다.
항공우주기술연구소의 극초음속 풍동으로는 각종형태의 셔틀모형을 테스트 하고 있다. 똥짤막한 동체와 삼각형의 주익은 대개 공통되나 수직꼬리날개가 한장인것, 꼬리날개가 두장인것, 꼬리날개 대신 주익 가장사리에 작은 날개(윙레트)를 세운것등 여러가지 형이 추구되고 있다.
그러나 항공우주기술연구소의 극초음속 풍동은 최대의 경우도 마하 11까지밖에 실험할 수 없으며 계측부도 작다. 우주로부터의 재돌입시에는 속도가 마하 20이상이 되기도 하므로 일제 셔틀설계에는 좀더 강력하고 대형인 극초음속풍동이 불가결 해진다.
쌍 수직 꼬리날개의 셔틀 안은 86년6월 공중투하실험에 제공되기도 했다. 이때 길이 2m의 래디콘 모형을 헬리콥터로 달아올려 고도 1천m에서 투하하여 활공특성을 조사했다.
셔틀연구의 일환으로서 항공 우주연구소에서는 시뮬레이터를 사용한 우주에서의 랑데부와 도킹 실험도 하고있다. ‘코보르트’기자는 이 시뮬레이터로 우주 스테이션과의 랑데부를 실험했다.
이 시뮬레이터의 코크피트는 실은 STOL(단거리 이착륙)실험기 ‘아스카’(飛鳥)의 개발용으로 만들어진 시스템을 유용한 것이다. 그리고 계기판이나 창의 배치는아스카의 원형이된 C-I수송기를 닮게했다. NASA의 스페이스 셔틀 코크피트도 수송기형이다.
수송기형의 조종륜은 우주선식의 2개의 조종간(회전과 병행이동을 각각 제어한다)으로 대체되어있다. 창 밖에는 컴퓨터 그래픽의 우주 스테이션이 투영된다.
코보르트 기자는 자신이 휴스턴에서 체험한 스페이스 셔틀의 기술 시뮬레이터와 항공우주기술연구소의 시뮬레이터를 비교하여 다음과 같이 썼다.
“두개의 시뮬레이터 사이에는 기본적인 운동성능이나 랑데부의 가상절차라는 점에서 뚜렷하게 드러날 정도의 차이는 거의 없었다”
극초음속풍동 실험은 스페이스 셔틀 계획뿐만 아니라 장래의 극초음속 대륙간 수송기(네오 오리엔트 특급) 또는 우주수송기(에어로 스페이스 플레인)에도 도움이 된다.
“일본은 신형의 제트추진에도 관심을쏟고있으며 항공우주기술 연구소가 보인 개념의하나로는 복부에 공기흡입구가 있는 삼각날개 셔틀이 그려져 있었다. 일본의 추진계 기술자는 미국의 내셔널 에어로 스페이스 플레인 구상이 중요한 국제계획이 될지모른다고 생각, 그럴 경우는 계획에 참가하고 싶어하고 있다”
미·일의 우주마찰?
H-I, H-II, 일제 스페이스 셔틀 등에는 강한 흥미를 보이면서 AW지의 일본 특집에서는 NASA의 스페이스 셔틀에 탑승할 예정인 일본인 우주비행사나 우주스테이션에의 참가등의 화제에대해서는 거의 언급하지 않고있다. 일반 일본인에게는 오히려 이런쪽이 알려져있는 것보다 흥미가 있다.
일본인 우주비행사(정확하게는 페이로드 스페셜리스트)에 대해서는 츠쿠바 우주센터의 소개속에서,“여기서는 3명의 페이로드 스페셜리스트의 훈련이 진행되고 있다”고 간단히 다루고 있을 뿐이다.
NASA 우주스테이션 계획에의 참가에 대해서도 다만 H-II로케트와 연결하여 서술하고 있다. 우주스테이션에 접속하는 일본의 여압(與圧)모듈(통칭 히노마루모듈)과 그 외부의 실험가대(架台·폭로부)연구는 미츠비시가 담당하고 있는데 AW지가 관심을 보이고 있는것은 우주스테이션 실용화보다 이전에 실험가대를 H-II로 발사하여 ‘프리 플라잉 플래트홈’으로 쓸 가능성 쪽이다.
미국과의 공동계획에 대해서는 AW지상으로 수시로 보도하고 있었으므로 일본특집에서 다시 별도로 상세하게 해설할 필요는 없다는 것인지 모른다. 그러나 이번 취재에서 노리는 것이 미국의 라이벌이 될지도 모르는 일본의 의도와 능력을 탐지하는데 있었다고 하면 중요한것은 일본이 독자적으로 추진하고 있는 계획의 개요를 알아내는것이다.
이번 AW지의 일본특집에서 보는한 미국의 우주산업은 이젠 일본을 신기한듯 또는 차가운 눈길로서가 아니고 장래 자신들의 앞에 떡 버티고설지도 모를 존재로서 진지하게 의식하고 있는 것이다.
AW지는 이 특집속에서 일본의 우주산업을 몇번이나 자동차, 전자기기, 반도체 산업과 비교했다. 그것은 일본의 우주기술을 높이 평가하게되면 그럴수록 새로운 무역마찰의 씨가 되지 않을수밖에 없는 위험을 암묵리에 지적하고 있는 것이다.