일본산업뉴스요약

일본의 우주 스타트업 기업
지구관측 등 다양한 우주사업 모델/ 연산처리 진화로 개발비 억제

스타트업 기업이 일본의 우주 사업 확대의 선두에 서 있다. 기술혁신과 민생부품의 활용이 진화되면서 예전에는 정부기관에 국한되었던 분야에 새로운 얼굴이 속속 참여하고 있다. 지구관측, 우주쓰레기 제거, 인공유성 등 목표하고 있는 사업 모델도 다양하다. 실증을 통해 기술력을 세계에 보여줄 단계가 바로 앞으로 다가왔다.

고도 600km의 우주에서 오전 중의 도쿄를 포착한 한 장의 사진. 하네다공항의 활주로에 서 있는 비행기나 도심 지역의 건물 한 채 한 채가 선명하게 찍혀 있다. 사진을 컴퓨터로 분석하면 지상 2.5m의 물체까지 식별이 가능하다. 자동차 한 대까지 식별할 수 있는 정밀도다.

Axelspace(도쿄)는 이달 11일, 2018년말에 러시아에서 발사한 초소형위성 ‘GRUS’ 1호기가 촬영한 첫 사진을 공개, 경쟁사인 미국 Planet Lab을 웃도는 성능을 보여주었다. 이 이미지식별능력을 통해 목표하는 것은 지구관측망을 구축하는 것이다. 수십 기의 위성의 광학센서로 빈번하게 지표를 촬영하여 축적한 이미지 데이터를 판매하는 사업 모델을 상정하고 있다.

“제1단계는 클리어하였다”. 도쿄대학 대학원 공학계 연구과의 나카스카(中須賀) 교수는 악셀스페이스의 위성이 촬영에 성공했다는 말을 듣고 미소를 지었다. 나카스카 교수는 악셀스페이스의 나카무라(中村) CEO가 도쿄대학 재학 중에 지도교수로 소형위성 분야에서는 세계 제1인자다. “발사한 위성은 확실히 잘 작동하고 있다. 다음은 이를 통해 수익을 창출해야 한다”라고 말한다.

-- 악천후에서도 데이터 취득 --
지구관측위성에는 악셀스페이스와 같은 광학위성 외에 QPS연구소(후쿠오카시)의 레이더로 지표를 관측하는 위성이 있다. 야간이나 악천후에서도 데이터를 취득할 수 있다는 특성이 있다. 악셀스페이스에서는 테마파크나 고속도로의 최신 혼잡 상황을 스마트폰 앱으로 확인하는 등의 데이터 제공 서비스를 검토 중이다.

“위성만이 아니라 인공지능(AI)으로 데이터를 해석하여 고객에게 제공한다”. Synspective(도쿄)의 아라이(新井) CEO는 이렇게 말한다. 자사에 데이터 사이언티스트가 있어 위성으로 취득한 빅데이터를 사업에 활용하는데 많은 기대를 하고 있다.

Astroscale(도쿄)은 우주쓰레기 제거 위성을 개발한다. 우주공간에서 계속 증가하고 있는 로켓이나 위성의 잔해가 국제 문제가 되고 있다. 2013년 오카다(岡田) CEO가 창업한 에스트로스케일은 세계에서도 선구적인 존재다.

INCJ(구 산업혁신기구)나 미쓰비시지소로부터 일본의 우주 스타트업 중에서 가장 많은 금액인 110억엔 이상을 조달하였다. 이르면 20년 초에 실증위성을 발사할 계획이다. 우주쓰레기를 상정한 표적 위치를 발견하여 자석으로 회수하는 기술을 확립하는 것이 목표다.

ALE(도쿄)의 오카지마(岡島) 사장은 “야외 라이브나 PR 등 요구가 있으면 전세계 어디에서라도 유성을 볼 수 있게 할 수 있다”라고 말한다. 초소형 위성에서 직경 약 1cm의 알갱이를 후방으로 방출하여 대기권에 돌입시킨다. 연소가 끝날 때에 흰색이나 초록색으로 빛나면서 지상에서는 유성처럼 보이는 구조다. 세계 첫 인공유성의 재현 위성을 1월에 발사하였다. 여름 이후에 2호기 발사도 예정하고 있다.

왜 이렇게까지 우주 스타트업 기업에 관심이 집중되는 것일까? 일찍부터 우주개발 담당자는 우주항공연구개발기구(JAXA) 등 정부기관에 국한되었다. 최첨단 기술과 사람, 물건, 자금을 한 곳에 모아 프로젝트를 가동하기 때문에 관민일체의 올재팬 조직을 중심으로 하는 것이 현실적이었다.

흐름을 바꾼 것은 기술의 변화다. 연산처리장치의 고속화, 데이터 기록 장치의 대용량화, 각종 부품의 초소형화 등 컴퓨터 관련 기술이 극적으로 진보했기 때문에 인공위성을 소형으로 저가에 만드는 것이 가능해졌다. 또한 AI의 발달로 대량 데이터에서 필요한 것을 선별하거나 상세하게 해석하는 것이 가능해지면서 지구 관측과 같은 위성을 사용한 서비스가 가능하게 되었다.

-- 세세함이 우위성으로 --
특기 분야의 기술과 아이디어로 승부할 수 있는 환경이 정비되면서 하나같이 개발∙사업화의 속도를 경쟁하게 되면 세세함을 추구할 수 있는 스타트업 기업이 유리하다.

예를 들면 악셀스페이스의 경우는 나카스카 교수의 연구실에서 축적한 초소형 위성을 싸게 만드는 기술이 무기다. 기존의 위성은 수 톤의 무게가 나가는 크기로 대기업이 수백억 엔을 투자하여 만들었었다. 그러나 GRUS는 가로세로 60cm, 높이 80cm로 소형 냉장고 정도의 크기다. 무게는 불과 100kg. 1기를 개발∙제조하는데 드는 비용은 수억 엔으로 억제하고 있다.

이것이 가능한 것은 범용의 전자부품의 성능이 향상되면서 소형의 위성에서도 선명한 사진을 찍을 수 있게 되었기 때문이다. 악셀스페이스는 22년까지 지구관측망을 완성시킬 계획이다. 앞으로는 위성의 양산을 전망하고 있다.

국산 상용 로켓을 발사해라
소형화와 해상 발사 / 신흥 기업의 기술 경쟁

일본의 우주 스타트업 기업의 대부분은 지상에서의 연구개발과 조직 구성의 단계를 거쳐 2019~20년에는 우주에서 기술력을 실증하는 단계로 들어선다. 한편, 일본이 극복하지 않으면 안 되는 허들도 보이기 시작하였다. 위성을 우주로 운반하는 수송 수단, 그리고 프로젝트를 운용할 자금을 조달할 수단이다.

1월, 중국이 세계에서 처음으로 달의 뒤쪽으로 무인탐사기를 보내는데 성공하였다. 그 2개월 후인 3월 12일, 도요타자동차와 우주항공연구개발기구(JAXA)는 달에서의 활약이 기대되는 탐사차 개발에서 협업을 검토하고 있다고 발표하였다. 점점 치열해지는 국제 경쟁으로 기존의 관민 프로젝트가 커지고 이 영역을 맴도는 스타트업 기업의 움직임은 한층 가속화되고 있다.

ispace(도쿄)의 하카마다(袴田) CEO는 “달은 우주 사업의 기점이 될 것이다’라고 말한다. 20년 중반에 달을 주회하는 탐사기, 21년에 달 표면에 착륙하는 탐사기의 발사를 예정하고 있다. 단, 협력 상대는 일본 기업이 아니라 미국의 스페이스X다.

-- 해외에 의존하는 실정 --
현시점에서 일본에는 상용 로켓을 발사하는 서비스가 존재하지 않는다. 여기에 일본 우주 산업의 약점이 있다. 위성을 개발하는 스타트업 기업은 증가하고 있지만 이를 우주로 보내기 위한 수송 수단은 한정적이다. 실질적으로는 해외 사업자의 서비스를 이용하거나 정부 산하 프로젝트에 편승하는 방법밖에 없었다.

미국에서는 미항공우주국(NASA)로부터 유인우주선 개발을 수주 받은 스페이스X와, 초소형 로켓 발사 1회 비용이 5억엔 정도하는 Rocket Lab이 18년에 상용 발사에 성공하였다. 중국에서도 One Space가 시험 발사에 성공하였다.

수송 수단의 취약성이라는 일본의 과제를 해결하고 싶다. 이런 생각을 갖고 적극적으로 움직이고 있는 것도 스타트업 기업이다. 비용이 싼 소형 로켓을 자주 발사하는 저비용항공사(LCC)와 비슷한 모델을 지향한다.

인터스텔라 테크놀로지(홋카이도)는 고도 100km를 목표로 하는 길이 10m의 미니 로켓 ‘모모’의 3호기를 개발 중이다. 앞으로는 소형 위성을 발사할 수 있는 로켓 ‘제로’를 개발하여 21년에 상용화하는 것이 목표다. 캐논전자와 IHI에어로스페이스(도쿄) 등이 공동으로 설립한 Space One(도쿄)은 총 길이 수십 미터의 로켓을 개발하여 21년에 위성 발사 서비스를 시작할 계획이다.

PD에어로스페이스(나고야)나 Space Walker(도쿄)는 수송 수단으로서 유인우주선을 개발한다. PD에어로스페이스는 비행기처럼 이착륙하는 우주비행기를 고도 약 100킬로로 날게 하여, 5분 동안의 무중량 상태를 체험할 수 있는 ‘탄도비행’을 24년에 상용화할 생각이다. 20년에는 무인기 비행 실험을 예정하고 있다고 한다.

토지가 좁은 일본에서 발사 장소에 주목하고 있는 곳은 지바공업대학과 협력하는 Astro Ocean(도쿄)이다. 2일, 지바현 아지로만 앞바다 해상에서 길이 1.7m의 실험용 로켓을 발사하였다. 해상에서의 로켓발사실험은 국내에서 처음이다. 바다에 띄운 발사대에서 발사한 로켓은 높이 200m 정도까지 올라갔다. 해상 발사가 실용화되면 로켓 발사장 부족 문제를 해소할 수 있을 것으로 보인다.

-- 예산은 미국의 10% --
우주에 도전하고 있는 스타트업 기업을 지원하는 것은 우주 사업에 기대를 걸고 있는 헤지펀드 등의 리스크 머니다. 우주에서의 실적이 아직 없는 기업이 거의 대부분임에도 불구하고 17, 18년 2년 연속으로 우주 스타트업 기업에 대한 투자액은 100억엔을 넘었다. 타업종의 대기업이 적극적으로 출자하고 있는 것도 일본의 특징이다.

그러나 앞으로는 방향이 바뀔 가능성도 있다. 20억엔 이상의 규모의 자금을 조달하는 경우는 관민펀드인 INCJ(구 산업혁신기구)나 일본정책투자은행이 대형 출자를 하여 민간 투자의 마중물이 되기 시작하였다. 우주산업은 수익화까지 시간이 걸리는데다 연구 개발에 거액의 자금이 필요하다.

INCJ와 같은 역할을 담당하는 JIC(산업혁신투자기구)는 18년 12월에 잠정적으로 활동 중단 상태에 들어갔다. INCJ는 기존 투자처에 대한 추가 출자는 가능하지만 19년 4월 이후에는 신규 투자가 기본적으로는 불가능하게 된다. INCJ로부터 이미 출자를 받고 있는 곳은 4곳이다. 다른 스타트업 기업이 성장하기 위해서는 벤처캐피털이나 기업으로부터 더 많은 투자를 받아야 한다.

정부가 17년에 발표한 ‘우주산업비전2030’에서는 30년대 초반에 국내우주산업의 시장 규모를 현재의 2배에 해당하는 2.4조엔까지 늘린다는 목표를 제시하였다. 그러나 미국의 경우는 정부기관이 신기술에 예산을 투자하고, 스타트업이 성장하면 그 서비스를 적극적으로 이용하는 순환이 형성되어 있다. 반면 일본의 우주예산은 3,000억엔 규모로 미국의 10분의 1에도 미치지 못한다.

일본의 스타트업 기업을 육성하기 위해서는 경기 변동이나 이벤트 리스크에 쉽게 좌우되지 않는 자금의 순환망이 필요하다.
 

● 우주에서의 실증 본격화

 -- 끝 --