Vol.32 : New Contents

뉴스페이스의 시대, 우주는 더 이상 머나먼 미래의 이야기가 아니다. 최근 급속도로 성장하고 있는 우주산업은 기후 위기, 빅데이터 등 전 세계가 마주한 과제에 대한 해결책을 제공하며, 아침을 여는 일기예보부터 친구와 주고받는 메시지까지 점점 일상의 모든 영역에 영향력을 미치고 새로운 가치를 창출하고 있다. 그 가치는 우주산업 밸류체인 어디서 시작해 어디로 흐르는가. 그리고 벨류체인 속 숨겨진 진짜 가치는 무엇인가.
우주산업 대전환의 시대 우주항공 산업은 민간 기업과 투자 증가로 기하급수적으로 성장하고 있다. 우주 경제는 2023년 6,300억 달러에서 2035년 무려 1조 8,000억 달러 규모에 달할 것으로 예상되고, 이는 전 세계 GDP 성장률을 크게 웃돈다. 우주산업 시장의 긍정적인 전망은 점점 증가하는 글로벌 VC의 투자 규모에서도 확인할 수 있다. 이미 전 세계 최상위 VC 15곳 중 13곳이 우주산업에 본격적으로 투자하기 시작했다. 어느덧 우주산업은 높아진 성숙도와 함께 본격적인 상업화가 진행되고 있는 것이다. 특히 최근 낮아지는 발사체 비용이 우주산업 밸류체인의 전반에 걸쳐 혁신을 더욱 가속하고 있다. 발사 비용 감소의 핵심 포인트는 제작비의 80%에 달하는 발사체를 재사용하는 것이다. 스페이스 X가 쏘아 올린 재사용 발사체 혁신에 힘입어 현재 위성체의 비용 곡선은 전례 없는 큰 폭으로 하락하고 있다. 발사체 비용의 획기적인 감소로 우리는 군집 위성의 시대에 접어들었다. 또한 현재 스페이스X를 비롯한 업스트림 스타트업이 성숙기에 진입함에 따라 미들 및 다운스트림 산업에 탄력이 붙는 추세이다. 다운스트림 산업의 사용자가 1% 증가할 때마다 무려 98억 달러의 부가가치가 창출되는 만큼 다운스트림 산업의 발전은 지금까지 존재하지 않았던 새로운 시장의 개척을 의미한다.
미국 케네디우주센터에서 발사되고 있는 스페이스X의 발사체
새로운 위성 패러다임 저궤도 위성 우주산업의 성장은 발사되는 위성의 수만 보더라도 알 수 있다. 2019년부터 2023년까지 위성 발사 수는 연평균 50% 이상의 성장률을 기록하고 있다. 현재 지구 궤도를 돌고 있는 위성은 2024년 5월 기준 총 9,900개로 집계되며, 이 중 무려 84%가 저궤도 위성(LEO, Low Earth Orbit)이다. 이러한 소형 저궤도 위성의 주류화는 비교적 최근의 일이다. 1990년대에는 발사된 위성 중 소형 위성은 34% 정도였으나, 2020년 들어서는 전체 발사된 위성 중 소형 위성이 94%를 차지하고 있다. 이와 함께 다양한 중소형 위성 제작업체가 생겨나며, 전통적인 EO 위성 외에도 다양한 목적의 관측 및 통신 위성들이 개발되기 시작했다. 이에 따라 지상과 우주 연결의 핵심인 위성데이터의 가격 또한 2035년까지 10% 이상 추가 하락할 것으로 기대된다.
6G의 핵심 요소 중 하나인 저궤도 위성
위성 데이터는 혁신을 열어가는 키 이처럼 나날이 증가하는 위성과 함께 위성 응용 산업, 특히 스페이스 인터넷에서는 수요가 증가하고 있다. 여전히 전 세계 인터넷 보급률은 59.5%에 머물러 있으며, 지구의 절반은 낮은 인구밀도로 경제성이 낮은 지역 및 통신망 구축이 어려운 극지방 등을 이유로 인터넷을 공급받지 못한 ‘음영지역’이다. 이러한 지상 인터넷의 본질적인 한계 앞에서 스페이스 인터넷은 *CAPEX(Capital expenditures)를 절감하며 초연결로 나아갈 수 있는 보완적인 역할로 주목받고 있다. 저궤도 위성을 통한 스페이스 인터넷 시장에 처음 진출한 스타링크는 이미 작년 손익분기점을 넘기며 상업으로서의 잠재력을 보여주었다. 남은 음영지역을 선점하기 위한 경쟁은 현 위성 산업의 가장 큰 원동력이다. 스페이스 인터넷과 함께 위성, 비행체, 지상망이 모두 하나로 연결되는 초공간, 초연결의 시대, 6G 통신 시대가 다가오고 있는 것이다.
* CAPEX(Capital expenditures) 자본적 지출이라고도 하며 미래의 이윤 창출, 가치의 취득을 위해 지출된 투자 과정에서의 비용을 말한다.
출처: Statista, 그래비티벤처스 재구성
새로운 페러다임을 가져올 우주 광통신 개발 위성의 혁신이 진정한 의미를 갖기 위해서는 밸류체인 사이의 핵심 병목 구간, 통신 산업의 발전이 필연적이다. 1950년대 이래로 우주 산업은 놀라운 발전을 거듭해 왔다. 하지만 우주의 통신에 있어서는 50년대와 동일하게 여전히 주파수 기반의 무선 통신 방법을 사용해 왔다. 하지만 속도와 용량의 한계로 인해 위성의 혁신에도 불구하고 많은 데이터가 우주에서 버려질 수밖에 없었다. 그리고 현재, 속도, 용량, 안정성 면에서도 무선 통신 대비 탁월한 성능을 보유한 우주 광통신이 등장했다. 이는 마치 지상에서 광섬유로 초고속 인터넷 시대를 열었던 것과 비슷하다. 우주 광통신이 주목받을수록 광통신 장비 산업이 부각된다. 자유공간에 레이저를 쏘는 만큼 지상과 위성 간의 더욱 정밀한 조준 및 보정이 필요하기 때문이다. 앞으로의 핵심은 적응광학, 정밀추적 기술 등을 통해 레이저통신이 가진 한계를 극복하며 우주와 지구의 거리를 더욱 좁혀 나가는 것이다. 이러한 밸류체인, 미들과 다운스트림 사이의 병목 구간을 해결하고자 노력하는 스타트업에 대한 관심이 필요하다.
인공위성 우주 광통신 예시
하늘 너머의 우주를 바라보는 이유
짧은 주행 거리와 충전 인프라 부족은 전기차 시장의 걸림돌이다. 주식회사 더감은 이러한 문제의 해결책으로 전기 에너지 리사이클 시스템인 ‘EnerShif’를 제시했다. 단순히 배터리 용량을 늘리는 것이 아니라, 더 효율적이며 가치 있게 에너지를 활용하는 것이다.

전기차의 에너지 효율화를 이루다

전기차 시장은 환경 친화성과 경제적 효율성으로 지속 가능한 이동 수단으로 자리 잡고 있다. 특히 기술 발전뿐만 아니라 여러 정책 지원 덕분에 초기 급속한 성장을 이뤘지만, 최근에는 다소 둔화한 모습이다. 이유는 상대적으로 짧은 주행 거리와 충전 문제다. 게다가 전기료마저 지속적으로 상승하고 있다. 이런 문제의 해결책은 바로 전기차의 ‘에너지 효율화’다. 특히 소비자가 전기차를 구매하는 이유 1위가 연료비 절감인 만큼 에너지 효율화는 앞으로의 전기차 시장을 좌우할 만큼 중요한 요소다. 현재 배터리에서 모터로 전력이 이동하는 과정 중 전자파로 손실되는 에너지는 최대 18%에 달한다. 주식회사 더감(대표 김진욱)은 이렇게 손실되는 고조파를 다시 에너지로 만드는 기술인 전기 에너지 리사이클 시스템을 독자적으로 개발했다. ‘에너지 하베스팅’의 일종으로 일상에서 흔히 버려지는 에너지를 모아 전기를 만드는 기술이다. 더감은 이렇게 차별화된 에너지 효율화 솔루션으로 지난해 팁스(TIPS)에 선정되었으며, 올해 1월 라스베이거스에서 열린 CES 2024에서는 혁신 기술로 주목을 받았다.

지속가능한 친환경 e-모빌리티를 향해

더감의 전기 에너지 리사이클 시스템은 단순히 배터리의 용량을 증가시키는 것이 아니라 손실되던 전자기(고조파)를 다시 에너지로 생성하는 기술이다. 전기차 내부의 모터와 인버터 케이블 사이에 에너지 유도장치를 설치하는 방식이기 때문에 기존 전기차에도 적용이 가능하다. 동일한 용량의 배터리를 사용하더라도 전기 에너지 리사이클 시스템이 적용된 차량은 에너지 효율이 10% 정도 더 높다. 무엇보다 탄소 배출 저감에 효과적인 방법으로, 지난해 기준 전 세계에 판매된 전기차 약 1,400만 대에 이 기술을 적용한다면 약 357만 7,000MW의 전력을 아끼는 셈이다. 이는 원자로 10기에서 생성되는 전력과 맞먹는 수준이다. 더감은 앞으로 전기차가 많은 국내 택시 시장을 먼저 타깃으로 택시 운송 사업자와의 협력을 통해 초기 시장에 진입할 예정이다. 먼저 규제 샌드박스 등록 후 실증 사업을 진행할 계획이며, 본격적인 더 나은 이동성 경험을 제공하고 e-모빌리티 선순환 생태계 구축에 기여할 것이다.
에너지 효율과 친환경 두 마리 토끼를 잡다