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"우주산업은 더 이상 로켓만 만드는 산업이 아닙니다. 반도체와 에너지, 통신, 데이터센터까지 연결하는 첨단소재 산업으로 빠르게 진화하고 있습니다."

양철민 한국과학기술연구원(KIST) 전북분원 우주용복합소재연구단장은 7일 서울 마포구 프론트원에서 열린 'K-우주포럼 2026 총회'에서 이같이 말했다. '우주 소재가 열어주는 스타트업의 기회'를 주제로 발표에 나선 양 단장은 우리나라의 우주용 소재 기술이 여전히 초기 단계에 머물러 있다고 진단했다.

국제우주탐사협의체(ISECG)가 2027년 유인 달 착륙과 2030년대 화성 유인 탐사를 추진하고, 우리 정부도 2032년 달 착륙과 자원 채굴, 2045년 화성 착륙을 목표로 하고 있지만 이를 뒷받침할 우주용 소재의 국산화는 아직 부족하다는 지적이다. 그는 "2013년 과학기술위성 3호에 국산 복합소재가 처음 적용된 이후 실제 우주환경에서 활용된 사례는 거의 없다"며 "최근 발사된 위성들도 대부분 우주환경 검증을 마친 해외 소재와 부품에 의존하고 있어 국산화가 시급하다"고 말했다.

양 단장은 우주 개발의 경쟁력은 결국 극한 환경을 견디는 소재 기술에서 나온다고 강조했다. 우주는 방사선과 극한의 온도 변화, 진공, 충격 등 지상과 전혀 다른 환경이기 때문에 기존 금속 소재만으로는 무게와 성능을 동시에 확보하는 데 한계가 있다는 설명이다. 그는 "초경량 복합소재 개발이 미래 우주산업 경쟁력을 좌우할 핵심 요인이 될 것"이라고 말했다.

이에 KIST 우주용복합소재연구단은 올해 1월 조직을 개편하고 '한국형 스페이스-K 3S 컴포지트' 개발에 착수했다. 3S는 △특수 구조체(Structure) △방사선 차폐(Shielding) △열·전기 전도성 소재(Stabilization)를 뜻한다. 연구단은 기존 최고 수준의 탐사 로버 기술보다 30% 더 가벼운 초경량 구조체, 10배 향상된 방사선 차폐 성능, 50% 향상된 열전도 성능을 구현하는 것을 목표로 하고 있다.

개발된 소재는 지상 실증을 거쳐 위성용 소재·부품에 우선 적용하고, 장기적으로는 달·화성 탐사 로버용 소재와 부품으로 확대할 계획이다. 연구단은 2028년 지상 실증, 2031년 우주환경 실증, 2035년 시스템 통합 실증을 목표로 단계별 로드맵을 제시했다. 또 한국원자력연구원과 한국항공우주연구원, 한국기계전기전자시험연구원(KTL), 카이스트(KAIST) 등과 협력해 방사선·열진공·진동 시험을 수행할 예정이다.

양 단장은 이번 연구가 정부가 추진 중인 우주 데이터센터(K-문샷) 프로젝트와도 맞닿아 있다고 설명했다. AI 확산으로 지상 데이터센터가 전력과 냉각, 부지 확보의 한계에 직면하면서 우주가 새로운 데이터센터 입지로 주목받고 있다. 그는 "초경량 복합소재는 우주 데이터센터의 서버랙과 방열 구조체에, 방사선 차폐 소재는 AI 반도체 보호 장치에, 열·전기 전도성 소재는 데이터센터의 열관리와 경량 전력 전달 시스템에 활용할 수 있다"고 설명했다.

연구단은 이번 연구를 통해 우주 소재·부품 국산화율 30% 달성, 수입 의존 핵심 품목 8종 이상 대체, 기술 이전 및 사업화 15건 이상, 우주 전문기업 10곳 이상 육성, 신규 일자리 1000명 창출을 목표로 제시했다. 양 단장은 "혁신적인 소재 기술 하나가 새로운 시장을 만들고, 우주환경에서 검증된 기술은 글로벌 경쟁력이 된다"며 "국가 프로젝트와 연계해 국내 기업들과 함께 수조 원 규모의 미래 우주 소재 시장을 만들어가겠다"고 말했다.

한편, KIST 전북 분원은 내달 일본 우주항공 복합소재 분야 최고 전문가들을 초청하는 소규모 국제 워크숍 'KCCI'를 개최한다. 이번 행사에는 K-우주포럼 회원사들도 함께 초청할 예정이다. 워크숍에는 일본우주항공연구개발기구(JAXA) 소속 연구원과 복합소재 분야 석학들이 참석한다. JAXA 구조재료 최적화팀의 이시다 유이치(Ishida Yuichi) 박사와 HI에어로스페이스 소속의 전 JAXA 연구원 구보타 유키(Kubota Yuki) 박사 등이 연사로 나선다.

행사는 소수 정예 워크숍 형태로 진행돼 참석 기업과 연구자들이 일본 전문가들과 심도 있는 토론을 통해 공동 연구와 기술 협력 방안을 모색할 예정이다. 양 단장은 "이번 워크숍은 KIST 우주용복합소재 연구 프로그램(PM)과 연계해 추진하는 행사"라며 "미국과 유럽 중심이던 국제 협력 네트워크를 복합소재 강국인 일본으로 확대해 국내 기업과 연구자들이 실질적인 기술 교류와 협력 기회를 얻을 수 있도록 하겠다"고 말했다.

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