HOPE-X

3. HOPE-X 계획의 전개

1990년 NASDA는 HOPE 우주선의 기본 개념을 확립했다. 개발 중인 H-II 로켓 상단에 발사되어 프리덤 우주 정거장과 도킹하여 화물을 전달하고, 활주로에 자율적으로 착륙하는 무인 우주왕복선을 제안했다.^[2] 이는 '''HOPE-X''' (H-II 궤도 비행기, 실험)로 알려진 축소형 궤도 프로토타입으로 발전했다. HOPE-X는 더 큰 유인 우주왕복선 HOPE 개발에 앞서 비행 시험 및 시스템 검증에 사용될 예정이었다. HOPE와 HOPE-X 모두 일본의 H-II 발사체에 실려 발사될 예정이었지만, 실물 크기의 HOPE는 발사 성능의 상당한 개선이 필요했다.^[3]

HOPE-X 계획은 소형 시제기 제작을 통해 진행되었다. 시제기는 더 큰 HOPE 우주왕복선의 시험 비행을 위해 제작되었으며, HOPE는 시제기와 동일한 부품과 디자인을 사용하여 4인승, 22톤 크기로 설계되었다. HOPE-X와 HOPE는 일본의 H-II 발사체를 사용해 발사될 예정이었다. 당시 일본의 우주 계획은 지속적인 성공을 거두고 있었기에, HOPE의 성공에 대한 믿음은 확고했다.

그러나 1990년대 후반 경제 불황으로 인해 계획이 재검토되면서, HOPE 실용기 대신 개발비를 절감할 수 있는 HOPE-X 실험기 제작으로 전환되었다.

1998년, H-II 계획은 여러 차례 실패를 겪었다. 이후 우주 계획 전체에 대한 재검토가 이루어졌으며, 우주 개발 예산은 1998년부터 2002년까지 증가했지만, 이후 자금 부족으로 감소하기 시작했다. 이로 인해 HOPE-X 계획은 지연되었고, H-II 계획은 더 작고 간단한 H-IIA 계획으로 대체되었다.

2000년 키리바시의 크리스마스 섬에 귀환용 활주로, 추적 시설, 지원 시설을 갖춘 우주 센터 건설을 위한 토지 임대 계약이 체결되면서 HOPE 계획 실현에 대한 기대가 높아졌다.

HOPE-X는 항법 기술과 비행 성능 시험을 위해 25% 크기의 모형으로 제작되었다.^[15] 2003년, 발사체를 항공기에서 공중 발사하는 방식으로 변경해야 한다는 주장이 제기되었고, 논쟁이 지속되면서 계획은 중단되었다. 결국 일본 우주항공연구개발기구 주도로 우주 계획이 재편성되면서 HOPE-X 계획은 취소되었다.

3. 1. 기술 시험 및 모델 개발

3. 2. 설계 변경 및 축소

4. 계획의 좌절과 취소

1998년과 1999년에 H-II 로켓 발사가 연이어 실패하면서, 일본 우주 계획 전반에 대한 재검토가 이루어졌다.^[14]:1998년 일본의 경제 불황(잃어버린 10년)으로 인한 예산 삭감은 HOPE-X 계획의 지연을 초래했고, 결국 2003년 계획은 공식적으로 취소되었다.^[6] 2000년대 초, 조선민주주의인민공화국의 핵무기 개발 위협에 대응하기 위해 정찰위성 개발이 시급한 과제로 떠오르면서, 일본의 우주 개발 우선순위에서 HOPE-X 계획은 밀려나게 되었다.^[6]

1998년부터 2002년까지 5년간 우주 개발 예산은 6억 9천만 달러가 삭감되어 42억 2천만 달러가 되었다.^[6] 이로 인해 HOPE-X의 첫 비행은 2003년으로 연기되었다.^[6] 1999년에는 H-II 계획이 완전히 취소되고, 더 단순하고 가벼운 H-IIA 로켓 개발에 집중하게 되었다.^[6]

1997년에는 국제우주정거장(ISS)에 짐을 운반하는 일회용 기체인 HTV(코우노토리) 연구가 시작되면서 HOPE의 필요성에 대한 의문이 제기되기도 했다.

2000년 2월에는 키리바시 크리스마스 섬에 토지를 임대하여 귀환용 활주로와 추적 시설 등을 갖춘 우주 센터 건설 프로젝트가 시작되면서 HOPE-X 실현에 대한 기대가 높아지기도 했다.^[5]

그러나 우주 개발 사업단은 2000년 8월, H-II 로켓 발사 중단, 신형 H-IIA 로켓 개발 집중, 소형 J-I 로켓 계획 동결, HOPE-X 실기 제작 동결 등을 발표하며 우주 계획을 전면 재검토했다.^[6] NASDA는 중단이 아니라고 주장했지만, 이후 전개는 사실상 개발 중단을 의미했다.

우주과학연구소(ISAS)의 재돌입 실험기 "DASH"는 2002년 2월 H-IIA 로켓 2호기 발사 실패로 실험이 중단되었고, NAL의 소형 초음속 실험기는 2002년 7월 오스트레일리아에서 발사 직후 추락하는 등, 기술력 향상과 체질 개선이 과제로 떠올랐다.

이후 우주 개발 관련 기관들이 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)로 통합된 후에도 HOPE-X 계획은 재개되지 못했다.^[6]

5. HOPE 계획 이후

2003년 10월 1일, 일본의 우주항공 3개 기관이 통합되어 우주항공연구개발기구(JAXA)가 설립되었다. 그러나 JAXA 설립 직후, H-IIA 로켓 6호기 발사 실패^[15]와 노조미 화성 탐사선 실패^[15] 등 우주 개발 분야에서 어려움이 계속되었다.

2005년 3월, HOPE-X의 착륙장으로 예정되었던 키리바시 키리티마티섬의 토지가 키리바시 정부에 반환되었다. JAXA는 2005년 4월에 발표한 장기 계획에서, 2025년경을 목표로 유인 우주 계획을 실행할 예정이며, HOPE 개발 과정에서 축적된 기술을 활용할 계획임을 밝혔다.^[15]

HOPE-X 계획은 취소되었지만, 이후 리프팅 보디 비행 실험 계획인 LIFLEX (LIfting-body FLight EXperiment^영어) 등 후속 연구가 진행되었다.^[11]

6. 한국 우주 개발에 주는 시사점

HOPE-X 계획은 기술, 경제, 정치적 요인이 복합적으로 작용하여 우주 개발 계획이 좌절될 수 있음을 보여준다. 대한민국은 누리호 발사 성공으로 독자적인 우주 발사체 기술을 확보했지만, 재사용 발사체 기술 개발 등 앞으로 해결해야 할 과제가 많다. HOPE-X 계획의 실패 사례를 통해, 대한민국은 우주 개발 계획 수립 시 기술적 타당성뿐만 아니라 경제, 외교, 정치적 측면까지 고려해야 함을 알 수 있다.^[14][15] 특히, 재사용 발사체 기술 개발은 막대한 비용과 시간이 소요되는 만큼, 국제 협력과 독자 개발 사이의 균형점을 찾는 것이 중요하다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 일본의 경제 불황과 조선민주주의인민공화국의 핵무기 개발 위협으로 인해 HOPE-X 계획을 취소했다.

참조

_[1] 웹사이트 Japan's Space Program https://www.nippon.c[...] 2024-03-28
_[2] 학회 Concept and technology development for HOPE spaceplane 1990-10
_[3] 논문 Current status of the H-II Orbiting PlaneExperimental (HOPE-X) development 1998
_[4] 웹사이트 HOPE_X 開発から将来宇宙輸送系に向けて http://www.mhi.co.jp[...] MHI 2002-01
_[5] 웹사이트 High Speed Flight Demonstration "HSFD" http://global.jaxa.j[...] JAXA 2014-06-10
_[6] 간행물 Spaceplanes That Never Were... http://satmilmagazin[...] MilSat Magazine 2016-09
_[7] 문서 宇宙ステーションにドッキングしたHOPE https://jda.jaxa.jp/[...]
_[8] 웹사이트 HOPE_X 開発から将来宇宙輸送系に向けて http://www.mhi.co.jp[...] 三菱重工 2012-06-06
_[9] 웹사이트 HOPE-X打上げ想像図 https://jda.jaxa.jp/[...] jaxa 2012-10-06
_[10] 웹사이트 HOPE-X（宇宙往還技術試験機） http://www.rocket.ja[...] jaxa 2012-10-06
_[11] 문서 LIFLEX飛行実験計画について http://www.ard.jaxa.[...]
_[12] 뉴스 番外編　LIFLEX第1回懸吊飛行試験＠北海道大樹町　実験1日目　実験用航空機レポート、JAXA、閲覧2017年7月21日 https://www.aero.jax[...] 2017-07-21
_[13] 보고서 宇宙航空研究開発機構研究開発報告、リフティングボディ飛行実験（LIFLEX）システム開発、LIFLEX チーム、2010年9月、JAXA、閲覧2017年7月21日 JAXA 2017-07-21
_[14] 웹인용 HOPE-X 개발에서 장래 우주 운송계를 향해 http://www.mhi.co.jp[...] 미쓰비시 중공업 2002-01
_[15] 웹인용 High Speed Flight Demonstration "HSFD" http://global.jaxa.j[...] JAXA 2021-02-13