Boeing’s second Starliner mission to the ISS is a make-or-break moment

보잉의 운명을 좌우할 ‘스타라이너’의 두 번째 시험 비행

2019년 12월 스타라이너 시험 비행에 실패하면서 충격에 빠졌던 보잉이 다시 한번 성공을 꿈꾸며 시험 비행에 도전한다.

*스타라이너의 추진 장치 밸브에 문제가 생기면서 보잉과 NASA는 스타라이너 시험 발사를 무기한 연기하기로 했다. 새로운 시험 비행 날짜는 아직 정해지지 않았다.

2019년 12월 20일은 미국의 우주 계획과 우주 산업에, 그리고 특히 미국 항공기 제조사 보잉(Boeing)에 기념비적인 순간으로 기록되기로 한 날이었다.

보잉은 1958년 미 항공우주국(NASA)이 출범한 이후로 줄곧 NASA에 협력해왔다. 아폴로 계획에 참여하여 우주 비행사들을 달로 데려갔던 우주선 캡슐을 만들고 이후에 우주 왕복선(space shuttle)을 만든 것도 보잉(또는 나중에 보잉에 합병된 기업들)이었다. 또한 보잉은 국제 우주 정류장(International Space Station, ISS) 운영에도 협력하고 있다. 위에서 말한 2019년 12월 20일에 보잉은 새로 제작한 자사의 CST-100 스타라이너(CST-100 Starliner) 우주선을 ISS로 보내는 무인 시험 비행에 도전할 예정이었다. 시험 비행에 성공했다면 스타라이너는 스페이스X(SpaceX)가 제작한 유인 우주선 크루 드래건(Crew Dragon)과 함께 NASA가 우주 비행사 수송에 사용할 두 우주선 중 하나가 되었을 것이다.

그러나 그런 일은 일어나지 않았다. 스타라이너는 우주로 발사되었으나 컴퓨터 오류로 ISS에 도달하지 못했다. 다행히 우주선은 며칠 뒤 온전한 모습으로 지구에 귀환했지만, 안에 사람을 태우는 임무를 수행하기에는 아직 준비가 되지 않았음이 명백해 보였다.

이제 보잉은 큰 부담을 가지고 시험 비행에 재도전하려고 하고 있다. 8월 3일에 보잉은 두 번째 궤도 비행 시험(Orbital Flight Test 2)을 통해 스타라이너를 다시 ISS로 보낼 예정이다. 이번에도 실패한다면 보잉은 상황을 감당할 수 없을 것이다.

애리조나 대학교의 우주 정책 전문가 그레그 오트리(Greg Autry)는 “이번 시험 비행에 보잉의 신뢰도가 걸려 있다”고 말하며, “인간을 수송하는 우주 시스템은 다른 무엇보다 그 결과가 눈에 확연히 보이게 되어 있다”라고 덧붙인다.

오트리가 한 말의 의미는 7월 30일 오후에 분명히 드러났다. 그날, 러시아가 새로 제작한 23톤 무게의 다목적 모듈 나우카(Nauka)가 ISS에 도킹했는데, 도킹 후 갑자기 나우카의 추진 엔진이 재점화되면서 ISS가 정상 위치에서 벗어나 약간 기울어지게 되었다. NASA와 러시아는 사건이 발생한 지 한 시간도 지나지 않아서 문제를 해결하고 상황을 안정적으로 바로잡았다. 그러나 무슨 일이 벌어졌는지는 아직 정확히 알 수 없다. 그리고 만약 상황이 더 심각했다면 어떻게 됐을지 생각만 해도 두렵다. 문제의 원인은 여전히 조사 중이며, 이 사건으로 NASA는 스타라이너 시험 발사를 7월 31일에서 8월 3일로 연기해야 했다.

이와 같은 재앙에 가까운 상황이야말로 바로 보잉이 이번 궤도 비행 시험이나 이후에 있을 유인 시험 비행에서 피하고자 하는 상황이다.

타라이너는 어떻게 여기까지 왔는가

2011년에 우주 왕복선 계획을 종료하면서 NASA는 우주 왕복선을 대체할 새로운 방법을 생각해야 했다. 그 결과 NASA는 지구 저궤도(low Earth orbit)를 왕복하는 새로운 우주 비행선을 만드는 대신 ‘우주 비행사 민간 수송 프로그램(Commercial Crew Program)’의 일환으로 민간 기업에 우주 비행선 제작 사업에 참여할 기회를 주기로 했다. 이에 따라 우주 비행사를 수송할 유인 우주선을 제조할 업체로 보잉과 스페이스X가 선정되었고, 두 기업은 각각 스타라이너와 크루 드래건을 제작하게 되었다. 계획대로라면 NASA는 ISS 임무에서 두 업체가 만든 우주선을 이용하고, 달과 화성, 그 외의 목적지로 향하는 우주 임무를 수행하기 위한 새로운 기술을 개발하는 데 노력을 집중할 예정이었다.

그러나 두 기업의 우주선 개발이 지연되면서 NASA는 9년 동안 우주에 갈 때마다 러시아에 수백만 달러를 내고 소유스(Soyuz) 우주선을 이용해야 했다. 그러다가 2020년 5월, 스페이스X는 마침내 우주 비행사들을 우주로 보내는 데 성공했고 그 이후로도 두 번 더 유인 우주선 비행에 성공했다. 그러나 보잉은 여전히 뒤처져 있다. 2019년 12월에 예정되어 있던 시험 비행에서 보잉은 자신들의 시스템에 아무런 문제가 없다는 사실과 스타라이너가 ISS에 무사히 도킹할 수 있고 임무를 마치면 안전하게 지구로 귀환할 수 있다는 사실을 증명해야 했다. 그러나 당시 시스템 내부 시계에 발생한 오류로 우주선의 추진체가 제대로 작동하지 못하면서 스타라이너는 ISS에 도달할 수도 없었고, 당연히 도킹할 수도 없었다.

이후에 이어진 조사에서 밝혀진 바에 따르면 위의 오류 외에도 시스템 오류가 한 번 더 있었다. 이 두 번째 오류를 알아채지 못했다면 지구로 귀환하는 과정에서 스타라이너의 추진 장치가 제때 점화되지 못했을 것이고, 이로 인해 우주선이 완전히 파괴될 수도 있었다. 다행히 두 번째 오류는 스타라이너가 지구로 귀환하기 불과 몇 시간 전에 고쳐졌다. 우주선 개발에서 소프트웨어 문제가 발생하는 것이 드문 일은 아니지만, 해당 오류는 보잉사가 품질 관리를 제대로 했거나 NASA 측에서 제대로 감독했다면 미리 해결될 수 있던 문제였다.

보잉이 이러한 시스템 오류를 모두 해결하는 데에는 21개월이 걸렸다. NASA는 그 이후로 보잉에 스타라이너 시험 비행을 요구하지 않았다. 결국 보잉이 자체적으로 시험을 재개하기로 결정하고 4억 1,000만 달러(약 4,690억 원)에 달하는 비용을 부담하기로 했다.

오트리는 “이번 시험 비행은 완벽할 것으로 기대”한다고 말하며, “시험 비행에 성공하려면 소프트웨어 관련 문제나 다른 문제들이 쉽게 해결될 수 있어야 한다”고 강조한다.

이번 시험 비행에 무엇이 달려 있는가

만약 이번 시험 비행에도 문제가 생긴다면, 원인이 무엇이었는지에 따라 상황이 달라질 것이다. 스타라이너에 또다시 소프트웨어 문제가 발생한다면, 보잉은 상당한 대가를 치러야 할 것이며, 보잉과 NASA의 관계 회복도 매우 어려워질 것이다. 물론 다른 문제가 발생하여 시험 비행이 완전히 실패하는 것도 그다지 좋지는 않다. 그러나 우주에는 변수가 많기 때문에 미처 예측하거나 통제하지 못한 아주 작은 문제가 우주선 폭발과 같은 끔찍한 결과로 이어질 수도 있다. 따라서 소프트웨어 문제보다는 이쪽이 조금 더 용납할 수 있는 문제일 것으로 보인다.

센트럴플로리다 대학교의 우주 정책 전문가 로저 핸드버그(Roger Handberg)는 이번 시험 비행에 성공하지 못한다고 해서 NASA가 보잉과의 협력 관계를 중단하지는 않겠지만, 다음 시험 비행은 아마 “2~3년 후에나 가능할 것”이라고 예측한다. 그는 “NASA는 스페이스X의 우주선을 계속 이용할 것이고, 보잉에는 추가적인 불이익이 있을 것”이라고 말한다.

보잉에는 NASA와의 계약을 이행하는 것 외에도 이번 궤도 비행 시험에 성공해야 할 이유가 있다. 스페이스X나 보잉이 우주 비행선을 개발한 것은 단지 ISS 임무를 수행하기 위해서만은 아니다. 두 기업에게는 더 큰 야심이 있다. 오트리는 “러시아가 소유스에 민간인을 태워 ISS로 보냈던 2000년대 초반 이후로 우주 관광을 원하는 자산가들의 수요가 있다”라고 말한다. 그는 “또한 아직 자체적으로 우주 비행선을 만들 기술이 부족한 많은 국가에서 자국의 우주 비행사를 우주로 보내는 사업에 대한 수요도 상당히 높은 편이다”라고 설명한다.

스페이스X는 이 분야의 치열한 경쟁을 보여주고 있다. 스페이스X는 향후 몇 년 동안 자체적으로 추진하고 있는 사업뿐만 아니라 우주 관광 기업 액시엄 스페이스(Axiom Space)와 함께 추진 중인 사업까지 다양한 우주 관련 사업을 계획하고 있다. 이외에도 추가적인 사업이 예정되어 있는 것으로 보인다. 특히 액시엄과 시에라 스페이스(Sierra Space)를 비롯한 기업들이 민간 우주 정거장 설립을 계획하고 있기 때문이다.

보잉의 가장 큰 문제는 비용이다. NASA는 보잉의 우주선을 이용해 ISS로 우주 비행사를 보낼 때 좌석당 9천만 달러(약 1,029억 원)를 내야 하지만, 스페이스X에는 좌석당 5천 5백만 달러(약 629억 원)만 내면 된다. 핸드버그는 “NASA는 우주 왕복선 문제 이후에 우주선 하나에만 의존하는 상황을 피하려고 하고 있기 때문에 그 정도 금액은 충분히 지불할 수 있다”라고 말하며, “우주선 하나에만 의존할 경우 그 우주선이 망가지면 모든 계획이 중단되기 때문”이라고 설명한다. 그러나 우주선을 이용하고 싶은 자산가나 국가들은 조금 더 저렴하고 비행 경험이 많은 회사의 우주선을 신중하게 택할 가능성이 크다.

보잉에는 자사를 확실히 홍보할 수단이 있었다. 보잉은 세계에서 가장 강력한 로켓이 될 예정인 총 200억 달러의 우주 로켓 ‘스페이스 런치 시스템(Space Launch System, SLS)’ 개발에 참여하여 로켓 발사체 중심부를 제작하고 있다. 그러나 개발에 엄청난 비용이 든 데다가 개발이 계속 지연되면서 SLS는 비난의 대상이 되었다. 그러는 동안 스페이스X의 팰컨 헤비(Falcon Heavy)와 슈퍼 헤비(Super Heavy), 블루 오리진(Blue Origin)의 뉴 글렌(New Glenn), ULA의 벌컨 센타우르(Vulcan Centaur) 등 SLS를 대체할 다른 대안들이 등장했거나 향후 몇 년 안에 등장할 예정이다. 게다가 2019년에 NASA의 감찰관은 총 6억 6,100만 달러(약 7,560억 원)에 달하는 보잉과의 계약에 사기 혐의가 있는지 조사한 바 있다. 또한 보잉은 달 착륙선 제작 사업 입찰과 관련한 범죄 수사에서도 주요 조사 대상 기업에 포함되어 있다.

이러한 상황에서 두 번째 스타라이너 시험 비행은 보잉이 사람들에게 능력을 다시 증명하고, 미국의 우주 계획을 위해서 자사가 무엇을 할 수 있는지 보여줄 수 있는 중요한 순간이 될 것이다.

핸드버그는 “이번 시험 비행에도 실패하면 보잉은 스페이스X보다 한참 뒤처지게 될 것이고, 그렇게 되면 지금까지 우주선 개발에 사용한 방식을 되돌아보고 변화를 고민해봐야 할 것”이라고 말하며, “보잉에게 이번 시험 비행은 매우 중요한 순간이 될 것”이라고 강조했다.

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