10日、慶尚南道サチョン市にある 韓国航空宇宙産業(KAI)(047810)(KAI) 宇宙センターの電磁波環境試験室。成人の手のひらを超える厚みの重厚な鉄扉を開けると、四方が鋭い吸音材で埋め尽くされた空間の中に、逆台形の銅色の衛星が目に入った。成人が両腕で抱えると半分ほど覆える、小型ながらずっしりした大きさのこの衛星は最終段階の点検を受けていた。
研究陣はここで衛星を実際の宇宙と同様に駆動し、衛星内の多数の電子機器が相互干渉なく正しく作動するかを検証する。この過程で数百㎞の射程に及ぶ強力なレーダー信号を発するが、信号が壁にぶつかって衛星に戻るのを防ぐため、四方に吸音材を密に詰め込んでいる。
KAI関係者は「この試験を10営業日で終え、組立から最終試験までわずか10カ月で十分な体制を構築した」とし「衛星本体の組立と試験間のボトルネックを取り除いた高効率の衛星生産インフラだ」と述べた。
グローバル防衛・宇宙業界が超小型衛星に死活を賭けている。安価かつ迅速な製造で数十、数百基の群小衛星を打ち上げる「緻密な宇宙ネットワーク」が中核の安全保障競争力として浮上しているためだ。
莫大な費用と時間を要した中大型衛星と異なり参入障壁が低く民間需要が拡大している点も市場成長を加速する要因である。KAIはこれまで蓄積した中大型衛星のノウハウを接木し、価格競争力に高性能まで備えた超小型衛星をグローバル市場に投入する計画だ。
◇ 中大型衛星のDNAを植え付けた…小型化しつつ高性能を確保
KAIの超小型衛星の競争力は「逆転の発想」から始まる。スペースXをはじめ大多数の宇宙企業は100㎏級の超小型衛星で始め、500〜1000㎏級の中大型衛星へとサイズを拡大している。だがKAIは1990年代から培ってきた中大型衛星の技術力を超小型衛星へと拡張している。KAI関係者は「中大型衛星の開発プロセスを超小型衛星に移植し、一定の品質で製品を製作できる体制を完成させた」と語った。
超小型衛星の要諦は、短い周期で可能な限り多くの画像を撮影し、その画像と撮影地点の位置を正確に地上へ送信することだ。衛星はサイズが大きいほど性能を高めやすいが、超小型衛星は重量とコストの制約から性能がやや低い物理的コンポーネントを使わざるを得ない。KAIはこの限界を、中大型衛星で検証済みの高精度制御ロジック(ソフトウエア)をそのまま組み込むことで克服した。
実際の撮影位置情報について、KAIは顧客が提示した基準より40%高い精度を誇る。解像度でも、グローバル超小型衛星の強者とされる米国アンブラ(Umbra)やフィンランドのアイスアイ(ICEYE)が保有する0.3m以下級の水準に肉薄した。地上の自動車の種類まで識別できる水準である。KAI関係者は「ここに画像取得能力の面ではグローバル競合他社をむしろ圧倒する」と述べた。
◇ 1300億の「統合生産」インフラを構築…「原価100分の1」の車部品を適用
性能に続く武器は生産競争力だ。これに向けKAIは2020年、サチョン宇宙センターに1300億ウォンを投じ、民間最大規模の宇宙インフラを構築した。衛星の設計から製作、組立、試験、量産に至る全工程を一カ所で遂行する「ワンサイト・ワンストップ(One-Site, One-Stop)」の統合生産体制だ。過去、各種環境試験のため外部施設へ衛星を移送・持ち帰るたびに最大2週間ずつ要していた慢性的なボトルネックを完全に取り除いた。
部品原価を下げた方法も機知に富む。通常、宇宙環境に適合するという認証を受けた製品は、ボルト1本の価格が数十万ウォンに達する。KAIはこれを代替するため自動車用部品と既製品を電撃的に導入した。自動車用部品も過酷な環境に耐え、耐用寿命が10年以上と長い。それでいて価格は宇宙専用部品に比べ最低10分の1から最大100分の1の水準だ。
KAI関係者は「衛星の特性上、一度軌道に入れば修理が不可能なため、中大型衛星は最高等級の部品のみを使用し保守的に設計した」とし「一方、超小型衛星は運用寿命が3年と相対的に短い分、部品等級を柔軟に下げ、既製品を積極活用してコストパフォーマンスを極大化した」と述べた。それでも不足する性能はソフトウエアの技術力で相殺する方針だ。
衛星の使用目的に応じてアンテナやカメラなどの搭載機器だけを交換すればよい「標準プラットフォーム」を適用したのも、価格削減の一環である。KAI関係者は「デジタル一眼レフ(DSLR)カメラのボディ(本体)はそのままに、レンズだけを交換するようなもので、次世代中型衛星事業で用いられた概念だ」とし「標準化された枠組みがある分、開発日程とコストを大幅に削減できる」と語った。
◇ 8月に1.4兆の政府受注戦、ハンファと競合…2030年代に220基生産を目標
目下、KAI宇宙センターの時計は8月に始まる政府の「民軍兼用超小型衛星体系開発事業」に合わせられている。2030年までに超小型合成開口レーダー(SAR)衛星を数十基同時に供給する、総1兆4223億ウォン規模の大型プロジェクトだ。30年間にわたり韓国の衛星事業を主導してきたKAIと、レーダーなど搭載機器で強みを示している ハンファシステム(272210) が熾烈な競争を繰り広げる予定である.
韓国の防衛企業が超小型衛星に死活を賭ける理由は、爆発的な市場成長にある。超小型衛星は100億〜200億ウォン台で価格が中大型衛星に比べて安く、民・軍の双方で需要が増加している。グローバル市場調査会社グランドビューリサーチは、100㎏以下の世界の超小型衛星市場規模が2024年39億9840万ドル(約5兆9000億ウォン)から2030年139億5150万ドル(約20兆7000億ウォン)へ、年平均22.8%成長すると予測した。KAI関係者は「価格負担が下がり、さまざまな機関から製作要請が来ている」と述べた。
KAIは今回の受注戦を足がかりに、将来の宇宙ビジネスへ領土を迅速に拡大する計画だ。まず2030年代に超小型衛星220基を生産できる能力を確保する。国内外の関連企業とともに、スペースXの「スターリンク」のような低軌道衛星通信網事業への参入を準備しているためだ。朝鮮半島全域に途切れないインターネットを提供するには、最低220基を群小形態で打ち上げる必要があるとの試算である。これに加え、衛星画像データをAIで分析し、大型建設現場やゴルフ場のような広い事業所を管理するデータサービス事業も推進している。
国内ポートフォリオを足場として海外輸出も積極的に推進する計画だ。一部の国では衛星本体と搭載機器などを一括でまとめた「ターンキー(一括供給)ソリューション」を求めているとされる。KAI完成機とパッケージで輸出する案も取り沙汰されている。KAI関係者は「国家主導事業を通じて工程ノウハウを蓄積し、価格競争力まで確保した」とし「航空機輸出で築いたグローバル防衛ネットワークは、KAIの強力な輸出チャネルとして機能するだろう」と述べた。