[머스크의 지구와 화성④] 우주로 보낸 테슬라 로드스터, 8년여 만에 스페이스X 추진기 달고 공중 도약

[KtN 김상기기자]2018년 2월 6일(현지시간), 미국 플로리다주 케네디우주센터에서 거대한 로켓이 발사됐다. 스페이스X의 팰컨헤비(Falcon Heavy)가 처음으로 우주를 향한 날이었다. 로켓에는 인공위성이나 탐사선 대신 붉은색 스포츠카 한 대가 실려 있었다. 일론 머스크(Elon Musk)가 소유한 테슬라 로드스터(Roadster)였다.

운전석에는 흰색 우주복을 입은 마네킹 '스타맨(Starman)'이 앉아 있었다. 로드스터의 지붕은 열린 상태였고, 자동차 뒤쪽으로는 지구의 푸른 곡선이 펼쳐졌다. 발사 이후 우주에서 전송된 사진과 영상에는 자동차가 지구를 떠나는 모습이 담겼다.

붉은색 로드스터는 팰컨헤비의 상단 로켓에 고정된 채 태양 주위를 도는 궤도로 진입했다. 자동차를 움직인 것은 테슬라의 전기모터가 아니라 스페이스X의 로켓이었다. 도로를 달리도록 제작된 전기 스포츠카가 대형 발사체의 첫 시험비행에 사용된 것이다.

8년여가 흐른 2026년 10월 15일, 미국 텍사스주 맥그리거의 스페이스X 시험시설에서 또 다른 로드스터가 공중으로 뛰어올랐다.

흰색 차체를 갖춘 2세대 로드스터는 압축가스 추진장치를 이용해 차량 여러 대를 뛰어넘었고, 공중에서 차체를 회전시킨 뒤 착지했다. 거꾸로 휘어진 경사로에서는 차체 아래 흡입팬을 이용해 노면에 붙은 채 주행했다.

2018년에는 스페이스X의 로켓이 자동차를 우주로 운반했다. 2026년에는 스페이스X와 공동 개발한 추진장치가 자동차를 직접 움직였다.

머스크는 새로운 로드스터를 공개한 직후 자신의 소셜미디어 X에 초대 로드스터를 다시 언급했다. 2018년 우주로 보낸 자동차가 지금도 태양계 공간을 이동하고 있다는 내용이었다. 테슬라와 스페이스X의 협업을 8년여 전 우주 발사와 연결한 발언이었다.

팰컨헤비 첫 비행에 실린 테슬라의 첫 자동차

팰컨헤비는 스페이스X가 개발한 대형 발사체다. 팰컨9(Falcon 9) 로켓의 1단 추진체 세 개를 나란히 결합하고, 모두 27개의 멀린(Merlin) 엔진을 사용하도록 설계했다.

2018년 첫 발사 당시 팰컨헤비는 현역 로켓 가운데 가장 강력한 발사체였다. 엔진 27개가 발생시키는 추력은 500만 파운드힘을 넘었으며, 지구 저궤도에 최대 약 63.8톤의 화물을 올릴 수 있도록 설계됐다.

발사 장소인 케네디우주센터 39A 발사대는 1969년 인류의 첫 달 착륙을 이룬 아폴로 11호가 출발한 곳이기도 하다. 미국의 달 탐사에 사용됐던 발사대에서 민간 우주기업의 새로운 대형 로켓이 시험비행에 나섰다.

스페이스X는 팰컨헤비의 첫 발사에 상업용 인공위성이나 고가의 과학탐사 장비를 싣지 않았다. 처음 사용하는 대형 로켓은 발사와 단계 분리, 궤도 진입 과정에서 여러 위험을 감수해야 한다. 스페이스X는 성능 검증용 시험 화물로 머스크의 로드스터를 선택했다.

자동차는 실험용 중량물을 대신하면서 동시에 테슬라와 스페이스X를 전 세계에 알리는 역할을 했다.

당시 머스크가 우주로 보낸 로드스터는 2008년 등장한 테슬라의 첫 양산 전기차 모델이었다. 로터스 엘리스(Lotus Elise)를 기반으로 개발된 로드스터는 리튬이온 배터리와 전기모터를 이용한 스포츠카로, 테슬라가 전기차 제조사로 자리 잡는 출발점이 됐다.

2008년부터 2012년까지 생산된 첫 로드스터는 모델S와 모델3가 등장하기 전 테슬라의 기술력을 알린 차량이었다. 머스크가 개인적으로 소유하던 붉은색 로드스터가 팰컨헤비의 첫 시험비행에 실리면서 테슬라의 초기 역사도 우주개발과 연결됐다.

팰컨헤비의 발사 과정에서는 스페이스X가 개발해 온 로켓 재사용 기술도 선보였다.

발사 후 분리된 양쪽 추진체 두 개는 지상 착륙장으로 돌아와 거의 동시에 수직 착륙에 성공했다. 중앙 추진체는 착륙 과정에서 엔진 일부가 정상적으로 점화되지 않아 해상 회수에 실패했다.

추진체 세 개를 모두 회수하지는 못했지만, 대형 로켓의 발사와 화물 운송에 성공했다. 양쪽 추진체를 회수하면서 로켓 재사용 기술도 입증했다.

붉은색 로드스터를 태양 공전궤도로 보낸 팰컨헤비는 이후 실제 우주 임무에 사용됐다.

2023년 10월에는 미국 항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선 프시케(Psyche)를 발사했다. 2024년 10월에는 목성의 위성 유로파(Europa)를 탐사할 유로파 클리퍼(Europa Clipper)를 우주로 보냈다.

2018년 시험 화물로 자동차를 실었던 발사체가 수년 뒤 미국의 주요 과학탐사 임무를 수행하는 로켓으로 활용된 것이다.

화성에 도착하지 않은 로드스터, 태양을 도는 자동차

2018년 팰컨헤비 발사를 앞두고 머스크는 로드스터가 화성을 향할 것이라는 구상을 여러 차례 밝혔다. 당시 발언에는 화성 궤도라는 표현도 등장했다.

그러나 로드스터가 실제로 진입한 곳은 화성의 공전궤도나 화성 주위를 도는 위성궤도가 아니었다.

팰컨헤비의 상단 로켓은 발사 이후 로드스터를 실은 채 지구 주위의 임시 궤도에 진입했다. 이후 엔진을 다시 점화해 지구 중력권을 벗어나는 궤도로 이동했다.

로드스터와 로켓 상단부는 분리되지 않은 채 태양을 중심으로 공전하는 타원궤도에 들어갔다. 태양에서 가장 멀어지는 지점이 화성의 공전궤도 바깥까지 뻗는 경로였다.

화성에 착륙하거나 화성 주위를 돌도록 계획된 임무와는 차이가 있다. 로드스터에는 화성 착륙을 위한 추진장치나 탐사 장비도 탑재되지 않았다.

우주에서 촬영된 스타맨과 로드스터의 모습은 전 세계에 빠르게 확산됐다. 붉은색 자동차와 흰색 우주복, 배경의 푸른 지구가 함께 담긴 사진은 팰컨헤비 첫 발사를 대표하는 이미지로 남았다.

머스크는 당시 자신의 로드스터를 우주에 보내는 발상을 설명하면서 자동차가 오랜 세월 우주를 떠돌다가 먼 미래에 발견될 가능성을 언급했다. 자동차를 실용적인 우주 탐사 장비로 사용하겠다는 계획보다는 시험 발사에 특별한 의미를 부여한 선택이었다.

팰컨헤비 발사는 스페이스X의 대형 로켓 개발 성과를 검증하는 일이었다. 로드스터는 발사 성공을 대중에게 알리는 상징적인 화물이었다.

태양 공전궤도에 진입한 로드스터는 지구나 화성의 인공위성이 아니다. 태양 주위를 돌면서 지구와 화성의 공전 경로 주변을 지나가는 물체에 해당한다.

머스크가 2026년 10월 X에서 초대 로드스터가 여전히 지구와 화성 주위를 돌고 있다고 언급했지만, 천문학적으로 정확한 설명은 태양 공전궤도를 따라 이동하고 있다는 것이다.

2018년 우주로 보낸 로드스터와 2026년 공중 도약을 시연한 신형 로드스터는 서로 다른 자동차다. 차체 구조와 개발 목적도 다르며, 우주에 있는 초대 로드스터가 지구로 돌아오거나 신형 로드스터 개발에 직접 사용된 것도 아니다.

2017년 발표한 신형 로드스터, 우주기술 결합까지 9년

2017년 11월 16일, 테슬라는 미국 캘리포니아에서 전기 트럭 세미(Semi)를 공개했다. 트럭 발표가 끝난 뒤 적재공간에서 붉은색 스포츠카가 등장했다. 테슬라가 새롭게 개발하던 2세대 로드스터였다.

머스크는 당시 정지 상태에서 시속 60마일(약 96.6㎞)까지 1.9초에 도달하고, 한 번 충전으로 약 620마일(998㎞)을 달리는 성능을 제시했다.

최고속도는 시속 250마일(약 402㎞) 이상, 배터리 용량은 200㎾h로 발표했다. 앞좌석 두 개와 작은 뒷좌석 두 개를 갖춘 2+2 구조였으며, 생산 목표 시점은 2020년이었다.

당시 로드스터의 개발 방향은 내연기관 스포츠카를 능가하는 전기차의 성능을 구현하는 데 맞춰져 있었다. 1.9초의 가속시간과 약 1,000㎞의 주행거리를 함께 제시하면서 전기차의 성능과 실용성을 동시에 강조했다.

2018년 2월 팰컨헤비가 초대 로드스터를 우주로 보낸 뒤, 머스크는 같은 해 6월 2세대 로드스터에 스페이스X 추진장치를 적용하겠다는 계획을 공개했다.

약 10개의 소형 추진기를 자동차에 장착해 가속과 제동, 코너링 성능을 높이겠다는 구상이었다. 압축가스를 사용하며, 차량 내부의 저장장치를 전기에너지로 다시 충전하는 방식도 제시했다.

2017년 공개 당시 제시되지 않았던 우주항공 기술이 로드스터 개발 계획에 추가됐다.

테슬라는 2020년으로 예고했던 생산 일정을 지키지 못했다. 이후 신형 로드스터는 여러 차례 개발과 출시가 연기됐다. 그동안 모델3와 모델Y의 생산 규모가 확대됐고, 테슬라의 사업 방향도 자율주행과 인공지능, 로봇으로 넓어졌다.

2026년 10월 공개된 신형 로드스터는 2017년 시제품과 설계부터 달라졌다. 차체는 더 낮고 각진 형태로 바뀌었고, 압축가스 추진기와 흡입팬, 능동형 공기역학 장치가 추가됐다.

주행거리 목표는 300마일(약 483㎞) 이상으로 조정됐다. 2017년 제시했던 약 620마일보다 짧아진 수치다.

반면 공중 이동과 자세 제어 기능이 추가되면서 기존 전기 스포츠카와는 다른 성능을 갖추도록 개발됐다.

자동차의 주행거리와 탑승 공간 일부를 줄이는 대신 새로운 추진장치와 차체 제어 기능을 적용한 것이다.

자동차에 직접 들어간 스페이스X 기술

2026년 로드스터에는 고압가스를 분사해 추진력을 얻는 냉가스 추진기(cold-gas thruster)가 적용됐다.

스페이스X가 우주항공 분야에서 축적한 추진 기술을 테슬라의 차량 개발에 활용한 결과다. 냉가스 추진기는 저장된 고압 기체를 노즐로 분사하면서 발생하는 반작용으로 힘을 얻는다.

차량 뒤쪽으로 가스를 분사하면 자동차를 앞으로 밀어내는 추진력이 발생한다. 차체의 다른 위치에 배치된 노즐은 차량이 공중에서 회전하거나 자세를 바꾸는 데 사용된다.

테슬라와 스페이스X의 공동 개발은 2018년 팰컨헤비 발사 당시의 협력보다 기술적으로 직접적인 관계를 갖는다.

2018년 로드스터는 로켓에 실린 시험 화물이었다. 자동차의 전기모터와 배터리, 조향장치는 발사체를 운용하는 데 사용되지 않았다.

2026년 로드스터에서는 스페이스X와 공동 개발한 추진장치가 자동차의 실제 움직임에 관여했다. 우주항공 기술이 자동차의 기능으로 들어온 것이다.

테슬라 차량 엔지니어링 책임자인 라스 모라비(Lars Moravy)는 신형 로드스터에 압축가스 추진장치와 초고압 저장용기를 적용했다고 설명했다.

최상위 로켓(Rocket) 사양에는 총 600리터 규모의 저장장치와 10개의 분사 노즐이 들어간다. 가스를 분사하는 방향과 세기를 조절해 가속과 공중 자세 제어, 착지에 활용한다.

차체 아래에는 흡입팬도 장착했다. 팬이 공기를 배출하면서 자동차를 노면에 밀착시키는 힘을 만들기 때문에 차량이 거꾸로 된 경사로에서도 움직일 수 있다.

맥그리거 시연에서 로드스터는 흡입팬으로 경사로에 붙어 움직인 뒤, 공중에서는 추진장치를 이용해 차체를 회전시켰다.

자동차가 공중에서 자세를 바꾸는 기술은 우주선의 자세 제어와 기본 원리를 공유한다. 다만 실제 운용 환경에는 차이가 있다.

우주선은 지구 대기권 밖에서 진공과 미세중력 등 임무별 환경을 고려해 추진장치를 사용한다. 지상 자동차는 강한 중력과 공기 저항, 노면 상태, 주변 차량과 시설물까지 고려해야 한다.

로드스터에 장착된 냉가스 추진기는 짧은 시간 강한 추진력을 얻는 데 적합하지만 저장된 가스가 소모되면 다시 충전해야 한다.

추진장치를 사용해 차량을 순간적으로 공중에 띄우는 기술과 지속적으로 비행하는 항공기 기술도 구분된다.

테슬라가 공개한 시연은 자동차가 공중으로 도약하고 회전한 뒤 착지하는 동작이었다. 장거리 비행이나 화성의 지표면 운행을 위한 성능이 입증된 것은 아니다.

두 기업의 기술 협업, 사업 통합 가능성도 거론

테슬라와 스페이스X는 머스크가 경영하는 별도의 기업이다. 테슬라는 상장 자동차·에너지 기업이고, 스페이스X는 로켓 발사와 우주 운송, 위성통신 사업을 영위하는 비상장 기업으로 출발했다.

두 기업은 개발하는 제품과 사업 구조가 다르다. 테슬라는 전기차와 배터리, 자율주행 기술을 개발해 왔고, 스페이스X는 로켓 추진과 비행 제어, 발사체 재사용 기술을 축적해 왔다.

신형 로드스터에 스페이스X 추진장치가 적용되면서 두 기업 사이의 기술 협업도 구체적인 형태를 갖췄다.

2026년 10월 로드스터 공개 행사에서 머스크는 테슬라와 스페이스X의 엔지니어들이 긴밀하게 협력했다고 밝혔다. 자동차와 우주항공 분야의 기술을 함께 개발한 결과라는 설명이었다.

시장에서는 테슬라와 스페이스X의 사업 관계가 앞으로 더 가까워질 가능성도 거론하고 있다.

테슬라 투자자인 딥워터자산운용(Deepwater Asset Management)의 진 먼스터(Gene Munster)는 로드스터 공개 이후 두 기업의 결합 가능성을 언급했다. 자동차에 스페이스X 기술을 적용한 이번 프로젝트가 기업 통합을 추진하는 근거 가운데 하나가 될 수 있다는 관측이었다.

다만 공동 기술 개발과 기업 합병은 서로 다른 사안이다. 양사가 특정 제품의 개발에 협력했다고 해서 지분 관계나 사업 구조까지 통합되는 것은 아니다.

테슬라와 스페이스X가 개발하는 기술에도 서로 다른 상용화 조건이 적용된다.

우주 발사체는 발사 성공률과 화물 운송능력, 재사용 기술, 발사 비용 등이 사업 경쟁력을 좌우한다. 자동차는 도로 운행 안전성과 생산 원가, 품질, 규제 승인, 소비자 수요가 중요하다.

스페이스X의 로켓 기술을 자동차에 적용하려면 자동차 산업에서 요구하는 내구성과 안전기준까지 충족해야 한다.

2018년 팰컨헤비의 성공은 이후 우주 화물 운송 사업으로 이어졌다. 신형 로드스터의 경우 2026년 공개된 시연 기술을 2028년 양산차에 실제로 구현하는 단계가 남아 있다.

우주개발 계획과 자동차 사업의 서로 다른 일정

머스크는 스페이스X를 통해 달과 화성으로 사람과 화물을 운송하는 장기 계획을 추진하고 있다.

2026년 2월에는 화성보다 달의 자립형 거점 건설을 우선하겠다는 구상을 발표했다. 달은 화성보다 이동시간이 짧고, 발사 기회를 더 자주 확보할 수 있어 기술 개발과 운송체계 구축에 유리하다는 판단이었다.

스페이스X는 팰컨헤비와 별도로 차세대 대형 우주선 스타십(Starship)을 개발하고 있다. 스타십은 달과 화성으로 대규모 화물을 운송하고 장기적으로 사람을 보내기 위한 발사·우주선 체계다.

2018년 팰컨헤비에 실린 로드스터는 화성 탐사나 우주 거점 건설에 직접 사용되는 장비가 아니었다. 머스크가 추진하는 화성 개발의 상징적 이미지로 활용됐지만 실제 우주 운송사업의 중심은 발사체와 우주선 기술이었다.

2026년 공개된 로드스터 역시 화성용 이동수단으로 발표되지 않았다. 압축가스 추진장치를 탑재한 고성능 전기 스포츠카로 개발되고 있으며, 일반 공공도로 운행 승인과 차량 양산은 별도로 진행해야 한다.

화성의 대기와 기온, 지형, 중력은 지구와 다르다. 지구에서 작동하는 자동차의 흡입팬과 추진장치를 화성에서 같은 방식으로 사용할 수도 없다. 화성용 이동수단은 우주 환경을 고려한 별도의 기술 설계가 필요하다.

테슬라 로드스터와 스페이스X 스타십은 개발 목적이 다른 제품이다. 다만 추진장치와 전자제어, 에너지 관리 등 일부 기술 분야에서 두 기업의 개발 경험을 공유할 여지는 있다.

2018년 로드스터는 우주 화물로 사용됐고, 2026년 로드스터는 우주항공 기술을 적용한 자동차로 등장했다. 두 프로젝트는 머스크가 자동차와 우주개발을 어떻게 연결해 왔는지 보여주는 서로 다른 시기의 활동이다.

팰컨헤비가 첫 시험비행 이후 실제 과학탐사선을 운송하는 발사체로 자리 잡은 것처럼, 로드스터도 기술 시연 이후 실제 제품으로 완성하는 과정이 중요하다.

우주로 떠난 자동차와 2028년 양산을 기다리는 로드스터

2018년 우주로 발사된 첫 로드스터는 태양 공전궤도에 남아 있다. 팰컨헤비의 상단 로켓에 고정된 채 지구와 화성의 공전 경로 주변을 이동하는 물체로, 우주 탐사 임무를 수행하는 자동차는 아니다.

2026년 맥그리거에서 공개된 2세대 로드스터는 공중 도약과 회전, 착지 시연에 성공했다. 스페이스X와 공동 개발한 추진장치가 실제 차량의 움직임에 사용됐으며, 테슬라는 생산 시작 목표로 2028년을 제시했다.

2017년 첫 공개 당시 예정했던 2020년 인도 목표보다 8년 늦어진 일정이다.

로드스터의 일반 도로 운행과 공중 이동 기능도 구분된다. 최상위 로켓 사양은 공공도로 주행 승인을 받은 차량이 아니며, 특별 초청 방식으로 공급할 계획이다. 일반 도로용 모델과 공중 이동을 위한 실험적인 사양은 적용 기술과 운행 조건이 다르다.

자동차의 공중 이동 기능이 실제 소비자용 차량에 적용되려면 압축가스 저장장치의 안전성과 반복 사용 성능, 탑승자 보호, 관련 규정에 대한 검토가 필요하다.

2026년 신형 로드스터 공개는 팰컨헤비 첫 발사와 마찬가지로 강렬한 시연 효과를 남겼다. 2018년에는 로켓의 화물 운송능력을, 2026년에는 추진장치를 장착한 자동차의 운동 성능을 보여줬다.

팰컨헤비는 2018년 시험비행을 마친 뒤 실제 위성과 과학탐사선 발사에 투입됐다. NASA의 프시케와 유로파 클리퍼가 팰컨헤비를 이용해 우주로 향한 것은 시험 발사 기술이 상업·과학 임무로 이어진 결과다.

로드스터는 2028년 양산을 목표로 개발되고 있다. 2018년 우주로 보낸 자동차는 여전히 태양 주위를 돌고 있고, 새로운 로드스터는 스페이스X 추진 기술을 장착한 채 지상에서 생산을 기다리고 있다.

테슬라가 9년 만에 공개한 신형 로드스터의 공중 도약을 실제 자동차 상품으로 연결하는 작업은 이제부터다. 압축가스 추진장치의 반복 사용과 안전성, 도로 운행 조건, 생산 일정이 로드스터의 상용화 범위를 결정하게 된다.