앞으로 수십 년 동안 우주 통제의 판도를 바꾸는 싸움에서 누가 최종 승자가 될 것인가? 이 주제는 매우 중요하다. 어떤 기술이 가장 큰 차이를 만들까? 어떤 애플리케이션이 가장 큰 수익을 낼까? 이 혁신의 물결을 주도할 국가와 기업은 어디일까?
앞으로 수십 년 동안 우주 통제의 판도를 바꾸는 싸움에서 누가 최종 승자가 될 것인가? 이 주제는 매우 중요한데, 이유는 아주 명확하다. 우주에 대한 이 새로운 싸움은 다양한 외계 물체의 방대한 자원을 활용하고, 결정적인 방어 또는 공격 상의 군사적 이점을 선점하기 위한 기회를 두고 벌이는 전쟁일 것이기 때문이다. 이 떠오르는 경쟁은 단거리 경주가 아니라 마라톤이 될 것이다. 그리고 누가 미래 세대에 필수적인 통신 위성을 제어할 것인지는 단순하게 결정되지는 않을 것이다.
10여 년 전까지만 해도 우주는 초강대국과 이를 지원하는 12개 정도의 항공우주 계약기관 혹은 기업들이 지배하는 공간이었다. 그러나 대부분의 관리자, 투자자, 정부가 다른 방향을 모색하는 동안 우주는 갑자기 큰 사업장이 되었다. 그리고 이보다 훨씬 더 커질 것이 확실하다.
막대한 투자 급증에 힘입어 우주 산업의 글로벌 수익은 2005년 1,750억 달러에서 2019년에 거의 4,240억 달러로 약 3배 증가했다. 그리고 모건 스탠리는 2040년까지 연간 전 세계 우주 산업 수익이 1조 2000억 달러를 달성할 것으로 예측하고 있다.
오늘날 2,710억 달러의 큰 돈은 통신 위성과 발사 서비스에 사용된다. 그러나 머지않아 달뿐만 아니라 우주 관광, 제조, 소행성 채굴 시장이 등장할 것이다. 사실, 리튬, 코발트, 금과 같은 핵심 자원을 위해 특정 소행성 하나를 채굴할 때 얻을 수 있는 금전적 잠재력은 27조 달러에 달하는 것으로 추정된다.
그러나 향후 20년 동안 가장 중요한 싸움은 군사 및 다중 용도의 애플리케이션과 관련될 것이다. 따라서 다가오는 우주 전쟁은 단지 돈에 관한 것이 아니다. 그것은 권력에 관한 것이다. 미국은 이 싸움에서 중국, 러시아, EU, 일본, 심지어 이스라엘의 도전과도 직면해 있다. 미국의 지정학 분석가 브랜든 웨이처트(Brandon J. Weichert)가 그의 책 ‘위닝 스페이스, 미국은 어떻게 초강대국을 유지하는가(Winning Space: How America Remains Superpower)’에서 언급했듯, 세계 유일의 초강대국이라는 미국의 주장은 상당 부분 우주 전선을 지배하는 데 달려 있다.
그렇기 때문에 지금 당장은 우주의 수익 잠재성이 빠르게 증가하고 있지만 그럼에도 군사적 이점이 여전히 주요 동기로 남아 있다. 왜 그럴까? 군대는 감시와 작전 모두 위성 통신에 의존하기 때문에 위성 통제는 미래의 어떤 분쟁이든 매우 중요할 것이기 때문이다. 즉, 다음 글로벌 대결의 승자는 우주에 대한 접근을 통제할 수 있는 동맹이 될 것이다. 미국의 입장에서는 불행하게도 중국은 이러한 현실을 매우 잘 이해하고 있다. 달 프로그램 책임자 예 펜지앙(Ye Penjiang)은 제국의 관점에서 우주를 바라본다. 그는 우주를 남중국해에서 중국이 점유하거나 만들고 있는 섬과 비교한다. 펜지앙은 중국이 우주 영역을 포기한다면 후손들이 결코 용서하지 않을 것이라고 밝힌바 있다. 따라서 중국의 젊은 세대가 1960년대 미국인들처럼 우주 비행사를 꿈꾸는 것이 더는 놀라운 일이 아니다. 반면 미국의 젊은 세대는 우주가 아닌 소셜 미디어 인플루언서가 되는 데 더 관심이 있는 것 같다.
지속적인 리더십에 대한 명백한 도전에도 불구하고, 미국은 대부분 민간 우주 기업들의 급성장하는 생태계로 인해 우주 기술의 선두 주자로 여전히 남아 있다. 2018년 우주 관련 중국 기업들은 5억 1,600만 달러에 그쳤지만, 미국 기업들은 22억 달러를 유치했다. 그리고 이러한 미국 기업들 중 일부는 엘론 머스크, 제프 베조스, 리차드 브랜손과 같은 거물들의 지원을 받지만 이 거물들은 미국의 150개 이상의 우주 관련 기업들 중 비교적 작은 부분만을 통제하고 있다. 이는 중국이나 러시아를 비롯한 다른 어떤 국가보다 훨씬 많은 기업들이 미국에 존재하고 있음을 보여준다. 또한, 이들 기업들은 발사 시설 및 발사 서비스 제공에서 재사용 가능한 로켓 생산 및 달과 화성 차량에 이르기까지 모든 분야에서 활약을 펼치고 있다.
지금 이 순간에도, 미국의 우주 관련 기업들은 기술적으로 미국을 잘 이끌고 있다. 실제로 미국은 세계 발사 서비스 산업의 40% 이상을 차지하며 최근 몇 년 동안 유럽 연합과 러시아의 시장 점유율까지 뺏어오고 있다. 그리고 10년 전 미국인들은 프랑스와 구소련의 발사장과 발사체에 의존했지만 오늘날 발사 서비스 사업의 가장 큰 주체는 스페이스 X, 보잉, 노노스롭 그루먼(Northrup Grumman), 유나이티드 론치 얼라이언스(United Launch Alliance, ULA)와 같은 미국 민간 기업들이다.
미국 내에서 우주 산업은 미국 정부 주도의 우주 프로그램을 중심으로 성장한 소수의 산업 클러스터에 의해 지배되어 왔다. 그리고 이 시점에서 캘리포니아는 의심할 여지없이 우주 산업의 중심지로 남아 있다. 왜 그럴까? 정보 기술과 기타 첨단 직종은 실리콘 밸리와 같은 지역에서 빠른 속도로 퍼지고 있지만, 희귀 고급 기술, 기술 네트워크에 대한 접근 의존성을 포함하는 우주 산업의 고유한 특성은 캘리포니아의 지속적인 리더십을 선호하기 때문이다.
지난 80년 동안 개발되어온 인재풀도 여전히 중요하다. 서던캘리포니아대학교(USC), 캘리포니아대학교 로스앤젤레스(UCLA), 캘리포니아대학교 버클리캠퍼스(UC Berkeley), 칼테크(Caltech)와 같은 지역 대학은 항공우주 인재풀을 키우고 기술 개발을 지원하기 위한 연구개발에 지속적인 노력을 기울여오고 있다.
이러한 이유로 캘리포니아는 전 세계 우주 산업의 19%, 미국 우주 산업의 40%를 차지하고 있다. 그러나 이제 다른 주, 특히 플로리다와 텍사스는 캘리포니아를 그 자리에서 떨어뜨리기 위한 채비를 하고 있다. 미국내 경쟁인 셈이다. 거의 무한한 공간과 야망을 지닌 텍사스는 이미 미국에서 두 번째로 매력적인 항공 우주 시장을 보유하고 있다. 따라서 캘리포니아 주 당국은 최근 엘론 머스크가 스페이스 X를 텍사스로 옮기고 그곳에서 새로운 우주선을 제작하기로 한 결정에 대해 심각하게 고민을 해야 한다.
텍사스가 지닌 자원에는 나사(NASA)의 존슨 우주 센터(Johnson Space Center), 스페이스 X, 블루 오리진(Blue Origin), 보잉, 록히드(Lockheed), L3와 같은 민간 부문 시장 리더들을 포함하고 있다. 또한 발사 장소, 역사적인 로켓 시험 장소, 생산 시설과 같은 우주 산업을 위한 지리적으로 중요한 자원 또한 많이 보유하고 있다.
텍사스는 이미 로켓 테스트 및 인증 비행의 대부분을 수행하기 위한 지역이 되었다. 스페이스 X와 제프 베조스의 블루 오리진은 각각 밴 혼(Van Horn)과 브라운즈빌(Brownsville)에 대규모 테스트 시설을 갖추고 있다. 또한 텍사스에는 미들랜드 국제항공우주기지(Midland International Air and Space Port)와 2013년부터 주정부의 지원을 받아온 휴스턴 우주기지(Houston Spaceport), 두 개의 우주공항 기지가 있다.
한편, 워싱턴, 오클라호마, 미시간을 포함한 새로운 장소에서는 세금, 부동산 및 인력 교육을 통해 우주 산업 육성을 목표로 삼고 있다. 이러한 미국내 경쟁은 왜 미국이 ‘우주 개발 능력에서 1위’이고 이 자리에 계속 머물 가능성이 높인지를 보여준다.
그럼에도 불구하고, 미국이 우주 산업에서 영원한 최고의 승자로 남지 못할 수도 있다. 미국이 주춤할 때, 이 틈새에 끼어들고자 하는 국가는 많다. 일반적으로 역사는 위험을 기꺼이 감수하고 최첨단을 추구하는 국가와 지역을 선호한다는 점을 인식하는 것이 중요하다.
지금 당장은 미국이 특히 군사적 측면에서 혁신의 상당 부분을 지원할 것으로 기대할 수 있다. 그리고 우리는 범선 시대의 그들처럼 현대의 모험가들이 발사 비용 절감, 로켓 부품 제작을 위한 3D 프린팅 사용, 혹은 우주 관광객 수용 등 기술적으로 한계를 뛰어넘는 사람들이 될 것임을 알 수 있다.
이러한 추세를 감안하여, 우리는 우주에 대해 다음과 같은 예측을 내려 본다.
첫째, 우주 공간에 있어 가장 중요한 중단기적 기회는 위성 광대역 인터넷 액세스에서 올 것이다.
모건 스탠리는 위성 광대역이 2040년까지 세계 우주 경제의 예상 성장 중 50%를 차지할 것이고, 가장 낙관적인 시나리오를 감안하면 최대 70%까지 차지할 것으로 추정하고 있다. 광대역 인터넷 서비스를 제공하는 위성을 발사하면 데이터 수요가 폭발적으로 증가하는데 이는 데이터 비용을 줄이는 데 도움이 될 것이다. 데이터에 대한 수요는 기하급수적으로 증가하는 반면 공간 액세스 비용은 수십 배 감소하고 있다. 중기적으로 가장 큰 기회는 전 세계에서 서비스가 제대로 제공되지 않거나 서비스가 아예 제공되지 않는 지역에 인터넷 액세스를 제공하는 것이다. 그러나 자율주행 자동차, 사물 인터넷, 인공지능, 가상현실 및 비디오 대역폭에 대한 수요도 증가할 것이다. 특히 자율주행 자동차에 의해 주도되는 데이터 수요가 급증함에 따라 무선 데이터의 메가바이트당 비용은 오늘날 수준의 1% 미만으로 떨어질 것이다.
둘째, 재사용 가능한 로켓, 위성의 대량 생산 및 위성 기술의 성숙이 결합되어 위성 광대역 인터넷 액세스 비용이 100배까지 낮아질 것이다.
현재 위성 발사 비용은 재사용 가능한 로켓을 통해 2억 달러에서 6천만 달러로 감소했으며 잠재적으로 500만 달러까지 떨어졌다. 그리고 위성 대량 생산은 새로운 위성 제작 비용을 5억 달러에서 50만 달러 미만으로 줄일 수 있다.
셋째, 위성 광대역 인터넷에 의해 생성된 기회를 넘어 로켓의 새로운 개척지는 또 다른 가능성을 보여줄 것이다.
오늘날 비행기나 트럭으로 배달되는 패키지는 로켓으로 더 빨리 배달될 수 있다. 아마도 개인 우주여행도 상용화될 수 있을 것이다. 그리고 광산 장비를 소행성으로 보내 광물을 추출할 수도 있다. 이 모든 것이 이론적으로는 최근 로켓 기술의 발전 덕분에 가능해졌다.
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References List :
1. SIA Press Release. July 2, 2020. Satellite Industry Association. Satellite Industry Grows at Re- cord-Setting Pace.
2. Statista.com. 2021. Statista Research Dept. Most valuable asteroids in the asteroid belt based on mineral and element content (in quintillion U.S. dollars).
It is becoming increasingly clear that few things will be more important in the coming decades than who wins the game-changing struggle for control of space. Which technologies will make the most difference? Which applications will generate the biggest pay-offs? And which nations and states will lead this wave of innovation? We’ll show you.
It is becoming increasingly clear that few things will be more important in the coming decades than who wins the game-changing struggle for control of space. This emerging competition will be a marathon, not a sprint. And it will not simply determine who will control future generations of indispensable communication satellites. The new space battle represents a war over opportunities for exploiting the vast resources of various extraterrestrial objects and gaining a decisive defensive or offensive military advantage.
Until a decade or so ago, space was dominated solely by superpowers and a dozen or so aerospace contractors serving them. But while most managers, investors, and governments have been looking in a different direction, space has suddenly become a big business. And it's certain to get much bigger!
Boosted by a huge surge of investment, space-industry global revenues have nearly tripled since 2000, rising from $175 billion in 2005 to almost $424 billion in 2019. And by 2040, Morgan Stanley projects annual global space-industry revenues will reach $1.2 trillion!
Today, the big money, $271 billion, is devoted to communications satellites and launch services. But soon, markets will emerge for space tourism, manufacturing in space, and mining asteroids, as well as the moon. In fact, the monetary potential in mining one specific asteroid for key resources like lithium, cobalt, and gold has been estimated to be as high as 27 quintillion dollars.
However, the most important struggle during the next two decades will involve military and dual-use applications. Consequently, the coming “space war” is not just about money. It's also about power. And the United States faces a challenge on this front from China, Russia, the European Union, Japan, and even Israel. As Brandon Weichert notes in his book Winning Space: How America Remains a Superpower, America's claim to being the world's sole superpower rests to a large degree on dominating the space front.
Right now, for that reason, military advantage clearly remains a prime motivator even though the profit potential of space is rising rapidly. Why? Control of satellites will be crucial in any future conflict because militaries depend on satellite communications for both surveillance and battlefield operations. That means, the winner of the next global confrontation will be the alliance which can control access to space. Unfortunately for the United States, China is highly aware of this. Ye Penjiang, the head of its moon program, views space from an imperial perspective, comparing it to the islands China is occupying or creating in the South China Sea. And Ye has gone so far as to suggest that China's "descendants" would never forgive them for giving up the realm of space. So, it's not surprising that Chinese young people now dream of being astronauts, like Americans in the 1960s. Meanwhile America’s young people seem more interested in becoming social media influencers.
Still, despite such apparent challenges to its continuing leadership, America remains the leading player in space technology, in large part due to its burgeoning eco-system of private space companies. In 2018, space-related Chinese companies raised $516 million, compared to the $2.2 billion raised by American firms. And while some of these American firms are backed by such moguls as Elon Musk, Jeff Bezos, and Richard Branson, these big names control only a relatively small portion of America’s 150+ space-related companies. That’s far more companies than any other country, and that’s far more than either China or Russia. Furthermore, these firms are engaged in everything from launch facilities and launch-service provision to reusable-rocket production and Moon and Mars vehicles.
Right now, space-related entrepreneurs are keeping the United States well in the lead technologically. In fact, the U.S. represents over 40 percent of world's launch services industry, taking market share from both the European Union and Russia in recent years. And while a decade ago, Americans were dependent on launch sites and launch vehicles from France and the former Soviet Union, today the biggest players in the launch services business include private American firms like Space X, Boeing, Northrup Grumman, and United Launch Alliance (or ULA).
Within the United States, the industry is dominated by a few industry clusters that grew up around America’s government-driven space programs. At this point, California remains without question the central heartland of the space industry. Why? Though info-tech and other high-end employment categories are dispersing at a rapid pace from areas like Silicon Valley, the unique nature of the space industry, including its dependence on accessing rare skills and technical networks, favors California's continuing leadership. The talent pool, developed over the past eighty years, is still critical. Local universities like USC, UCLA, UC Berkeley and Caltech have ongoing R&D efforts to support the aerospace talent pool and technology development.
For that reason, California has a 19 percent share of the overall global space industry, as well as 40 percent of the U.S. space industry sites. But now other states, especially Florida and Texas are working to knock California off its perch.
Texas, with its boundless open space and ambition, already has the "second-most attractive" aerospace market in the nation. Therefore, state authorities in California should be seriously worried by the recent decision by Elon Musk to move Space X to Texas and to build its new spaceships there.
Its resources include NASA's Johnson Space Center as well as private sector leaders like SpaceX, Blue Origin, Boeing, Lockheed, and L3. It also has a host of geographically important resources for the space industry such as launch sites, historic rocket testing locations, and production facilities.
Texas is already the site for the bulk of rocket testing and certification flights. SpaceX and Jeff Bezos' Blue Origin have large test facilities in Van Horn and Brownsville, respectively. In addition, Texas has two spaceports, Midland International Air and Space Port as well as the Houston Spaceport, which has enjoyed state support since 2013.
Meanwhile, new venues, including Washington, Oklahoma, and Michigan, are targeting the space industry with tax, real estate and worker-training deals. This competition shows why the United States is “number one in space capabilities” and is likely to stay there.
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Nevertheless, America may not be the top dog in space, forever. And other countries are eager to step in, if it stumbles.
With that in mind, it’s important to recognize that history generally favors countries and places which risk the most and work along the cutting-edge. Right now, we can expect governments to fund much of the innovation effort, particularly on the military side. And we might find that modern adventurers, like their counterparts in the age of sailing ships, will be the ones pushing the envelope technologically, whether in reducing launch costs, using 3-D printing for making rocket parts, or accommodating space tourists.
Given this trend, we offer the following forecasts for your consideration.
First, the most significant short-term and medium-term space-related opportunities will come from satellite broadband Internet access.
Morgan Stanley estimates that satellite broadband will represent 50% of the projected growth of the global space economy through 2040 - and as much as 70% in their most bullish scenario. Launching satellites that offer broadband Internet service will help to drive down the cost of data, just as demand for that data explodes. The demand for data is growing at an exponential rate, while the cost of access to space is falling by orders of magnitude. It appears that the largest opportunity in the medium term comes from providing Internet access to underserved and unserved parts of the world. But there also is going to be increased demand for bandwidth from autonomous cars, the Internet of things, artificial intelligence, virtual reality, and video. In fact, as data demand surges, driven particularly by autonomous vehicles, the per-megabyte cost of wireless data will fall to less than 1% of today's levels.
Second, reusable rockets, the mass-production of satellites and the maturation of satellite technology will combine to drive down the costs of satellite broadband Internet access by 100-fold.
Currently, the cost to launch a satellite has declined to about $60 million, from $200 million, via reusable rockets, with a potential drop to as low as $5 million. And satellite mass production could decrease the cost of a new satellite from $500 million to under $500,000.
Third, beyond the opportunities generated by satellite broadband Internet, the new frontiers in rocketry offer other tantalizing possibilities.
Packages today delivered by airplane or truck could be delivered more quickly by rocket. Perhaps private space travel could also become commercially available. And mining equipment could be sent to asteroids to extract minerals. All this is possible, theoretically, because of the recent breakthroughs in rocketry. And,
Fourth, because China lacks America’s mature space industry ecosystem of private sector firms, government sponsors and research universities, it will be unable to catch up with the United States in strategically important uses of space.
The United States began building a world-class space ecosystem back when China was an impoverished, agrarian society which valued conformity. Government incentives and cheap labor will not enable China to overcome America’s enormous head-start.
References List :
1. SIA Press Release. July 2, 2020. Satellite Industry Association. Satellite Industry Grows at Re- cord-Setting Pace.
2. Statista.com. 2021. Statista Research Dept. Most valuable asteroids in the asteroid belt based on mineral and element content (in quintillion U.S. dollars).
