우주항공청(KASA)과 과학기술정보통신부는 3월 29일, 누리호 4차 발사 성공 이후 추진되는 후속 우주개발 사업 라인업을 정리한 자료를 내놨다. 핵심 축은 두 갈래다. 첫째, 누리호의 추가 발사를 2027년까지 두 차례 더 이어가며 발사체 운영 신뢰성을 누적한다. 둘째, 차세대발사체(KSLV-III) 개발사업의 설계와 추진 방식을 전면 변경해 2031년 말 첫 시험발사를 목표로 한다. 한국항공우주연구원(KARI)이 체계종합기업과 공동 개발을 이어가는 구조는 그대로 유지되되, 사업 내용은 재사용 발사체 시대에 맞춰 다시 짜였다.
지난해 11월 27일 새벽 1시 13분 전남 고흥 나로우주센터에서 발사된 누리호 4차 비행체는 차세대중형위성 3호와 큐브위성 12기를 고도 600km 목표 궤도에 정상 분리·안착시켰다. 누리호 1차(2021년 10월 21일), 2차(2022년 6월 21일), 3차(2023년 5월 25일)에 이어 네 번째이자 한국형 발사체 사상 첫 야간 발사로 기록됐다. 발사 시각이 새벽으로 정해진 것은 주탑재 위성인 차세대중형위성 3호의 과학 임무 요건 때문이었다. 발사부터 비행 종료까지 18분 52초가 소요됐다.
이번 4차 발사는 단순한 성능 시연을 넘어 체계종합기업이 발사 운영의 핵심 단계를 직접 수행한 첫 사례라는 점에서 의미가 있다. 우주항공청은 "민간 주도 뉴스페이스로의 이행을 가속화하는 분기점"이라고 자평했다. 정부는 누리호의 5차·6차 발사를 2027년까지 추진해 발사체 운용 데이터를 축적하고, 차세대발사체로 기술 자산을 이전하는 가교 역할을 맡길 계획이다.
차세대발사체 개발사업은 2025년 12월 사업계획 변경을 거쳐 추진 방식이 크게 바뀌었다. 2023년 착수 당시 1단·2단에 케로신 다단연소사이클 엔진 2종을 동시에 개발하던 구조에서, 80톤급 메탄 추진제 엔진 1종을 개발해 1단과 2단에 함께 적용하는 단일 엔진 체계로 전환됐다. 동시에 1단부 회수와 재사용 기능이 사업 목표에 정식 반영됐다. 우주항공청은 총사업비를 2조2921억원으로 확정했다. 이는 글로벌 발사 시장이 재사용 발사체 중심으로 재편되는 흐름에 맞춰 우주 선진국과의 격차를 좁히려는 조치라는 게 정부 설명이다.
새로 짜인 일정상 비행모델 1호기는 2029년 말부터 제작에 들어가 2031년 말 조립을 마치고 달 궤도 투입 성능을 검증할 수 있는 위성을 실어 첫 발사된다. 2호기는 2032년 상반기 달 연착륙 검증선을 탑재해 발사하고, 3호기는 2033년 상반기 달 착륙선을 싣고 발사하는 단계로 이어진다. 한국항공우주연구원이 2022년 8월 5일 미국 케이프커내버럴 우주군기지에서 스페이스X 팰컨9으로 발사한 달 궤도선 다누리가 같은 해 12월 28일 달 궤도 진입에 성공한 이후, 한국이 자체 발사체로 달 임무를 수행하는 단계로 넘어가는 시간표다.
제도적 거버넌스도 재편됐다. 2024년 5월 27일 출범한 우주항공청은 과학기술정보통신부와 산업통상자원부 등에 분산돼 있던 우주항공 정책·연구개발·산업육성·국제협력 기능을 통합한 중앙 행정기관이다. 본청은 경남 사천시에 자리잡았고, 한국항공우주산업(KAI), 한화에어로스페이스 등이 위치한 항공우주 클러스터 인근에서 차세대발사체와 위성 개발 사업의 조정 역할을 맡는다. 누리호 후속 사업의 행정 책임이 우주항공청으로 이관되면서 과학기술정보통신부는 기초 연구개발과 위성 활용 정책에 무게를 두는 분업 구조가 자리를 잡아가는 중이다. 다만 항공우주업계 일각에서는 메탄 엔진 1종 단일화가 일정 위험을 키울 수 있다는 우려와 함께, 재사용 회수 기술 검증을 위한 별도 시범 발사가 필요하다는 의견이 함께 제기되고 있다.
누리호 4차 발사 성공으로 1단계 자립이 입증된 후, 메탄 추진제 재사용 방식으로 전환된 차세대발사체 사업이 2031년 말 첫 시험발사 일정을 명문화했다.
다누리(2022.8) 발사 당시 외국 발사체에 의존했던 달 임무가, 2031년 말 차세대발사체 1호기로 달 궤도 투입 성능을 직접 검증하는 시간표로 전환된다.
총사업비 2조2921억원과 단일 엔진·재사용 설계 채택은 글로벌 재사용 발사 시장 재편에 한국이 본격 합류한다는 신호로 해석된다.