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재사용 로켓, 비용을 급격히 낮춰 다수의 새로운 시장 창출

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재사용 로켓 혁명

지구 궤도에 무언가를 올리는 일은 언제나 첨단 기술이 필요하고 비용이 많이 드는 작업이었습니다. 달이나 화성 같은 다른 천체에 도달하는 경우는 더욱 그렇습니다.

주된 이유는 최근까지 모든 로켓이 일회용 시스템이었기 때문입니다. 비행기마다 파괴되는 항공편을 상상해 보세요. 그러면 항공료가 너무 비싸서 정부만이 감당할 수 있을 정도가 될 것입니다. 연구기관, 군대, 그리고 비용을 정당화할 수 있는 특수 상업 벤처만이 가능하겠죠.

우주왕복선의 프로토타입은 재사용성을 향한 한 단계가 될 것으로 기대되었습니다. 그러나 실제로는 재정비 비용과 소요 시간이 처음부터 다시 만드는 것과 크게 다르지 않았습니다.

그리고 최근까지도 우주와 위성에 접근하는 방식은 이와 동일했습니다. 하지만 일론 머스크의 SpaceX (SPCX ) 가 진정한 재사용 로켓과 함께 등장했습니다. Falcon 9 로켓의 첫 재정비에는 시간이 걸렸지만, 이제 프로세스가 정립되고 경험이 쌓이면서 SpaceX는 우주왕복선 평균 재정비 시간보다 10배 빠르게 로켓을 다시 준비시킬 수 있게 되었습니다.

SpaceX의 재사용성은 로켓 부스터를 대상으로 한다는 점을 주목할 필요가 있습니다. 이는 이전에 한 번도 재사용된 적이 없던 부분이므로, 우주왕복선과의 비교는 SpaceX의 성과를 충분히 평가하지 못합니다.

출처: Ark Invest

재사용은 비용 붕괴를 의미한다

로켓을 재사용 가능하게 만들면 궤도 도달 비용 구조가 완전히 바뀝니다. 복잡하고 비싼 연료 탱크, 분사 시스템, 제어 장치 및 로켓 노즐은 이제 수십 번의 상업 발사에 걸쳐 제조 비용을 상각할 수 있게 되었습니다.

그 결과, $/kg 단위로 측정되는 발사 비용은 10배 이상(한 단계) 감소했습니다. 그리고 향후 몇 년 안에 동일한 규모의 비용 감소가 추가로 기대됩니다.

출처: Ark Invest

SpaceX의 획기적인 효율성에 또 다른 요인은 Falcon 9 재사용 사이에 걸리는 시간입니다. 비행기 비유를 다시 들자면, 재사용된 항공기라도 다시 하늘에 오르기까지 반년이 걸린다면 티켓 가격은 훨씬 비쌀 것입니다. 즉, 같은 여행량과 수익을 얻기 위해서는 훨씬 더 많은 항공기를 보유해야 합니다.

Falcon 9 로켓은 2016년에는 재사용까지 200일 이상이 걸렸지만, 2023년에는 겨우 50일 이상으로 단축되었습니다.

전체적으로 보면, Falcon 9의 재사용 성공과 발사 빈도 증가로 2023년에 궤도에 올린 질량의 80%가 SpaceX에 의해 운반되었으며, 이는 보잉, 록히드, 중국, 러시아, EU, 일본, 인도를 합친 5대에 맞서는 수준입니다.

LEO 별자리 기회의 가능성

모든 위성 궤도가 동일하게 만들어지는 것은 아닙니다. 많은 위성이 정지궤도(GEO)에 위치해 있어 지구의 동일한 지역 위에 지속적으로 머물 수 있습니다. 이는 예를 들어 기상 위성에 매우 유용합니다.

GEO는 지구에서 약 22,000마일 떨어져 있어, 위성이 지구로 다시 떨어지는 데 1,000년 이상이 걸린다는 장점이 있습니다.

출처: Ark Invest

하지만 GEO는 통신 분야에서는 매우 부적합합니다. 지구와 위성 사이의 거리가 멀어 지연 시간이 크게 발생하기 때문입니다. 따라서 일방향 신호(예: TV 방송)에는 괜찮지만, 전화나 인터넷 서비스를 제공하려면 700ms 정도의 큰 지연이 발생해 품질이 떨어집니다. 또한 GEO 위치는 희소하고 귀중해 문제를 더욱 악화시킵니다.

이에 비해 저궤도(LEO)에 있는 작고 가벼운 위성 군집은 지연 시간을 40ms 이하로 낮출 수 있으며, 지표면에서 약 300km 상공에 위치합니다.

 

출처: Ark Invest

SpaceX는 이미 Starlink라는 브랜드로 이러한 군집을 구축하고 있으며, 이는 서비스가 열악하거나 지상 전화·인터넷 제공자가 전혀 커버하지 못하는 원격 지역의 인터넷 접근 방식을 혁신했습니다.

2021년 2월에 시작된 이후 Starlink는 급격히 고객을 늘려 2023년 12월 현재 230만 명의 사용자를 보유하고 있습니다.

출처: Ark Invest

우주 기반 인터넷은 대량 생산으로 수신 안테나 비용이 감소함에 따라 점점 매력적이 되고 있습니다. Starlink의 안테나는 초기 수천 달러에서 현재는 599달러로 낮아졌으며, 2028년까지는 450달러를 목표로 하고 있습니다.

이 서비스 시장은 거대합니다. 전 세계에서 6억 명이 광대역 인터넷에 접근하지 못하고 있으며, RV, 레크리에이션 보트, 대형 선박, 상업용 항공기 등 수백만 명이 잠재 고객이 될 수 있습니다. 물론 지구 인구 대부분이 스마트폰을 가지고 있습니다.

SpaceX의 Starlink 외에도 많은 다른 LEO 인터넷 군집이 발사 중이거나 개발 단계에 있으며, 포함됩니다:

재사용 가능한 스타십

재사용 로켓 분야에서 앞선 SpaceX는 LEO 통신 위성 군집 구축에서 선두 위치를 차지했으며, 초기에는 12,000개의 위성을 배치할 계획(이미 5,289개가 발사됨)이며 최종 버전에서는 42,000개까지 늘릴 수 있습니다.

하지만 LEO 궤도의 빠른 소멸(Starlink 위성의 경우 약 5년 수명)으로 인해 이 숫자를 유지하려면 지속적인 발사가 필요합니다. 그리고 Falcon 9은 이 작업에 다소 작습니다.

SpaceX에게 다행히도, 곧 출시될 Starship은 Falcon 9보다 5배의 페이로드 용량을 가지고 있습니다. 그럼에도 Starlink를 유지하려면 3.5일마다 Starship 발사가 필요합니다. 이는 자체적으로 Starship을 위한 대규모 조립 라인을 구축하게 하여 개별 로켓 비용을 더욱 낮출 수 있습니다.

출처: Ark Invest

궤도 발사 시장 구조

Starship이 누릴 대량 운송 이점 때문에, 우주 발사 시장은 복잡하고 거대한 로켓을 보유한 소수의 기업이 지배하게 될 수 있습니다. 이는 이미 시장이 향하고 있는 방향으로 보이며, 소규모 발사 업체들은 상업적 수익성을 확보하기 위해 고군분투하고 있습니다. 1996년 이후 대부분의 소규모 발사 업체는 실패하거나 취소되었으며, 현재는 휴면 상태입니다. 시장에는 101개의 업체가 운영 중이거나 개발 단계에 있어 경쟁이 치열합니다.

출처: Ark Invest

따라서 소규모 업체에 투자하는 것은 위험할 수 있습니다. 동시에, 가장 큰 기업들이 방산 기업(예: Boeing)이나 SpaceX처럼 비상장 기업일 경우, 소규모 업체가 유일한 선택이 될 수 있습니다.

무한한 시장?

이는 궤도 발사 시장이 여전히 매우 매력적이라는 사실을 바꾸지 않습니다. 무한한 경제 성장은 지구의 제한된 자원만으로는 달성하기 어려울 것입니다.

하지만 우주는 넓습니다. 우주 접근 비용이 낮아지면 새로운 사업 기회가 크게 늘어납니다.

첫 번째는 달 기지 건설이며, 이는 서방과 러시아·중국 간의 새로운 우주 경쟁 속에서 각자 다음 10년 내에 달 기지를 구축하려는 계획을 가지고 있습니다.

또 다른 옵션은 소행성 채굴이며, 일부 소행성에는 금, 백금, 팔라듐 등 귀중한 광물의 거대한 매장량이 있습니다. 실제로 Psyche라는 소행성 하나만으로도 현재 광물 가격 기준으로 10경 달러에 달할 수 있습니다.

달에 존재하는 헬륨-3 매장량도 매우 귀중한 자원이 될 수 있습니다.

지구에 가까운 곳에서는 Starship과 유사한 재사용 로켓이 대기권을 벗어나면서 극초음속 비행 속도를 달성함으로써 빠른 ‘항공’ 여행 수단이 될 수 있습니다. 44,000달러 티켓을 기준으로 ARK Invest는 현재 14시간 장거리 항공편에 비해 3시간 비행을 3회 제공하는 시장 잠재력이 3,500억 달러에 이를 것으로 추정합니다.

출처: ARK Invest

우주 관광이나 오염 산업을 우주로 이전하는 등 다른 우주 활동도 접근 비용이 충분히 낮아지면 발전할 가능성이 높습니다. 이는 산업 규모를 확대하고 비용을 더욱 낮출 것입니다.

마지막으로, 군사 활용도 또 다른 수익 원천이 될 수 있습니다. Starship의 극초음속 운송은 펜타곤의 큰 관심사이며, Starlink와 유사한 군사용 전용 광대역 네트워크인 Starshield 프로젝트도 논의 중입니다.

그리고 물론 일론 머스크의 궁극적인 목표인 새로운 행성, 즉 화성 식민화도 있습니다. 화성 경제가 어떻게 될지에 대한 자세한 내용은 우리 기사 “The Future Martian Economy”에서 확인할 수 있습니다.

극초음속 비행과 위성 연결 수익만으로도 2030년까지 각각 1,300억 달러와 350억 달러를 창출할 수 있으며, 성장 여지는 충분합니다. 다른 잠재 사업들을 더하면 우주 여행은 2020년대 후반과 2030년대 주요 성장 동력 중 하나가 될 좋은 후보가 됩니다.

재사용 로켓 주식

대다수 투자자에게 안타깝게도 SpaceX는 비상장 기업입니다. 따라서 인증된 투자자만이 SpaceX 주식을 손에 넣을 수 있을 것입니다.

Blue Origin과 중국의 LandSpace도 마찬가지이며, 최근 LandSpace는 메탄 연료 로켓 개발에 성공해 SpaceX를 앞섰습니다.

그리고 이는 영구적일 수 있는데, 일론 머스크는 테슬라 이후로는 다시는 공개 기업을 원하지 않을 것이라고 말했습니다.

“SpaceX에서는 분기 실적에 대해 생각하지 않습니다. 우리는 그에 대해 생각하지 않아요. 주가에 대해서도 생각하지 않죠. 공개 기업은 나쁜 분기를 내지 않기 위해 큰 압박을 받습니다. 이는 효율성을 떨어뜨려 분기 말에 사람들을 실망시키지 않으려는 과도한 노력을 하게 만들 수 있습니다. 그게 바로 현실입니다.”

Starlink의 IPO조차도 현재 성장 중인 스타트업 형태보다 더 ‘지루한’ 통신 기업 프로필을 갖출 때까지 기다려야 할 수도 있습니다.

Musk는 Ark Invest의 책임자인 Cathy Wood에게 다음과 같이 말했습니다:

“매우 안정적이고 예측 가능한 수익 흐름이 확보될 때까지는 공개 기업이 될 가치가 없다고 생각합니다.”라고 그는 말했습니다. “현금 흐름이 매우 안정적이고 예측 가능하다면, 그때는 공개 기업이 되는 것이 큰 문제가 되지 않습니다.” – Elon Musk

1. Rocket Lab

RKLB 가격 차트

Rocket Lab (RKLB ) 은 재사용 로켓 시장에서 가장 유력한 경쟁자 중 하나입니다. 이 회사는 초기에는 소형 로켓에 집중했으며, 전자(Electron) 발사 시스템( payload 320kg)을 점진적으로 부분 재사용 로켓으로 전환하고 있습니다. 현재까지 Electron은 44번의 발사로 177개의 위성을 배치했습니다.

앞으로 Rocket Lab은 Falcon 9에 비견되는 중형 재사용 로켓인 Neutron을 개발하려 하고 있습니다(완전 재사용 모드에서 LEO까지 8,000kg, 화성·금성까지 1,500kg). Neutron은 메탄 연소 로켓 엔진(Starship과 유사)으로 구동될 예정이며, 이는 차세대 로켓의 트렌드가 될 것으로 보입니다.

이 회사는 완전한 수직 통합 위성 제조 프로세스를 갖추고 있어 비용 최적화와 설계 속도를 높일 수 있다는 점이 특징입니다.

이로 인해 NASA와 미국 정부와 다수의 계약을 체결했으며, 여기에는 5억 1,500만 달러 규모의 군사 위성 계약과 Globalstar를 위한 1억 4,300만 달러 규모의 민간 계약이 포함됩니다.

Rocket Lab은 2022년 SolAero Technologies 인수를 통해 위성용 태양광 패널의 주요 제조업체가 되었으며, 현재 1,000개 이상의 위성이 이 패널로 전력을 공급받고 전체 4MW 규모의 태양전지를 생산했습니다.

출처: Rocket Lab

현재 발사 시스템은 외부 공급업체에 의존하고 있지만, 일련의 전략적 인수를 통해 이를 변화시켜 위성 설계·제조에서 이미 달성한 수직 통합을 발사 시스템에도 적용하려 하고 있습니다.

이 회사는 지속적인 수익을 창출하기 위해 통신 LEO 군집 구축 가능성도 모색하고 있습니다. 또한 Varda Space Industries와 협력해 우주 내 제조 연구와 궤도 파편 검사를 지원하고 있습니다.

SpaceX가 일론 머스크의 사업 감각으로 기술을 처음부터 개발한 반면, Rocket Lab은 연구개발과 인수를 병행해 필요한 기술을 수직 통합했습니다. 이는 위성 제조에서 매우 성공적이었으며, 현재 재사용 로켓에도 이 전략을 적용하려 하고 있습니다.

위성 생산에서 발생하는 현금 흐름과 Electron의 성공을 고려할 때, Rocket Lab은 SpaceX를 따라잡을 유력한 후보입니다.

2. Virgin Galactic

SPCE 가격 차트

리차드 브랜슨이 설립한 이 회사는 우주 관광에 집중하고 있습니다.

티켓 가격은 25만 달러에서 45만 달러 사이이며, 대기자 명단이 깁니다. 첫 번째 고객들은 경험에 대해 매우 흥분한 듯했습니다:

“나는 이것이 내 인생에서 가장 놀라운 경험이 될 것이라는 것을 항상 알고 있었습니다. 사람들도 그렇게 말했죠. 하지만 실제로 경험해 보니… 예상했던 경험을 훨씬 뛰어넘는 수준이라 설명하기가 매우 어렵습니다.”

“이것은 내 인생 최고의 날이자 가장 감동적인 날이었습니다. 이보다 더 좋을 수는 없습니다. 내 가장 큰 꿈을 초과했습니다.”

Virgin Galactic은 단위 경제성을 개선하기 위해 새로운 발사 시스템인 “Delta”를 개발했으며, 이는 기존 4명에서 6명을 수용하고 월 1회에서 8회로 비행 횟수를 늘릴 수 있습니다.

이 두 가지 개선된 지표가 결합되면 단위당 수익이 12배 증가하고, 각 Delta 셔틀의 회수 기간이 6개월 미만이 될 것으로 예상됩니다. Delta 비행 테스트는 2025년 중반에 예정되어 있습니다.

출처: Virgin Galactic [securities_stock_price_tag symbol="SPCE" exchange="NYSE"]

브랜슨이 Virgin Galactic에 추가 투자를 하지 않겠다고 발표했을 때 시장은 우려했습니다. 특히 2024년에 185명의 직원을 해고하고 우주 비행을 중단한 뒤, Delta 셔틀 도착을 기다리며 현금 소모 속도를 줄이겠다는 조치가 있었습니다.

그럼에도 Virgin Galactic은 2025년 또는 2026년까지 운영할 충분한 현금을 보유할 것으로 전망됩니다. 따라서 Delta 비행 시스템 개발이 순조롭게 진행된다면(항공우주 산업에서는 위험 요소), 회사는 현금 흐름을 재개하고 성장시킬 수 있으며, 단위당 수익성을 확보해 2026년에 현금 흐름이 플러스로 전환될 수 있습니다.

(Virgin Galactic은 Virgin Orbit과 다르다는 점을 유의해야 합니다. Virgin Orbit은 2023년 4월 파산했으며, 소형 위성을 위한 발사 서비스를 제공했으며, Rocket Lab이 해당 회사의 롱비치 시설, 제조 및 공구 자산을 인수했습니다.)

최근 Virgin Orbit의 파산과 창업자 리차드 브랜슨이 Virgin Galactic과 거리를 둔 것이 투자자들 사이에서 회사 이미지에 손상을 입혀 2023년에 주가가 급락했습니다.

동시에 기존 고객들의 만족도, 수익성 있는 설계(Delta 셔틀) 계획의 명확성, 그리고 잠재 고객들의 긴 대기 명단은 추가 자금 조달 없이도 회사가 여전히 지속 가능할 수 있음을 보여줍니다. 따라서 Delta 셔틀의 개발·제조·운용 성공과 2025년 말 이전에 이를 달성하는 것이 핵심이 될 것입니다.

만약 그렇다면, 훨씬 낮은 기업 가치가 투자자들에게 할인된 가격으로 주식을 매입할 기회를 제공할 것입니다.

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Jonathan은 유전 분석 및 임상 시험을 수행한 전직 생화학 연구원입니다. 그는 현재 주식 분석가이자 금융 작가이며, 혁신, 시장 주기 및 지정학에 초점을 맞춘 출판물 'The Eurasian Century'을 운영하고 있습니다.