* '우주 제조' 콘텐츠는 IGM 트렌드 리포트 '프리즘'에 게시된 글로, 총 3편으로 나뉘어 연재됩니다. 이전 글 보기

Case 3. 첨단 소재 산업
"미래 산업 인프라를 바꿀 신소재, 우주에서 태어난다"

첨단 소재의 우주 제조는 앞으로 가장 넓은 산업군에 영향을 미칠 잠재력을 가진 분야다. 소재는 반도체, 의약품, 방산, 에너지, 인프라 등 모든 산업의 공통 원료다. 우주에서 지상보다 월등히 순도 높은 소재를 만들 수 있다면, 그 소재가 적용되는 모든 산업의 판도가 바뀔 수 있다.

왜 우주에서 만들까?

첨단 소재 제조의 핵심 난제는 ‘고순도·고강도 결정’을 만드는 것이다. 지상에서는 유리나 금속을 녹여 결정을 만들 때, 뜨거운 부분은 밀도가 낮아져 위로 떠오르고 차가운 부분은 밀도가 높아지며 가라앉는 ‘열대류(Thermal Convection)’가 일어난다. 이 과정에서 액체가 뒤섞이며 미세한 기포나 원소의 불균형이 생겨 결정 구조가 뒤틀리게 된다. 중력이 거의 없는 우주에서는 밀도 차이로 인한 대류가 일어나지 않아, 물질이 균일하게 굳기 때문에 결함이 없는 순수한 결정을 만들 수 있다.

실제로 우주에서 제조하는 대표 소재인 ZBLAN 광섬유의 경우, 지상 제품 대비 전송 효율이 최소 10배에서 최대 100배까지 향상되는 것으로 알려져 있으며, 초고출력 레이저 장비에 쓰이는 광학 결정(Optical Crystal) 역시 우주 제품이 독점적 가치를 인정받고 있다.

어떤 기업이, 무엇을 만들고 있을까?

첨단 소재 분야 우주 제조를 선도하는 기업은 미국의 레드와이어(Redwire)다. 이들은 자체 위성을 쏘는 대신, 국제우주정거장(ISS) 내부에 상업용 제조 장비를 설치해 운영한다. 레드와이어는 2022년 우주정거장에서 제조한 고순도 광학 결정을 지구로 회수하여 오하이오 주립대학교 전자현미경 분석센터(CEMAS) 연구진에게 판매하는 데 성공하며 우주산 제품을 지구로 가져와 판매하는 Space-to-Earth 비즈니스의 수요를 세계 최초로 입증했다. 기술력과 시장성을 동시에 증명함으로써 2026년부터는 지상의 첨단 산업 수요에 맞춰 고부가가치 소재를 안정적으로 공급하는 상업적 파이프라인 구축을 본격화하고 있다.

미국의 스타트업 플로리스 포토닉스(Flawless Photonics)는 초고순도 ZBLAN 광섬유 제조에서 독보적인 성과를 내고 있다. 2024년 초 국제우주정거장(ISS) 실험에서 총 12km의 ZBLAN 광섬유를 생산했으며, 상업용 표준 규격인 700m 이상의 연속 생산을 8회 반복하는데 성공했다. 레드와이어가 우주산 소재의 시장 수요를 입증했다면, 플로리스 포토닉스는 상업적 수준의 대량 공급 가능성을 보여주고 있다.


Made in Space가 현실로!
태동하는 생태계 속 새로운 기회 발굴할 때

뉴 스페이스(New Space), 즉 민간 우주 시대가 열리면서 우주 제조(In-Space Manufacturing)는 지상 산업의 경쟁력을 한 단계 끌어올릴 수 있는 새로운 돌파구로 부상하고 있다. 우주를 오가는 발사체, 민간 우주정거장, 제품을 지구로 안전하게 돌려보낼 회수 기술까지, 우주 제조를 가능하게 하는 기반 플랫폼은 이미 등장했다. 이제는 그 위에서 머크, 일라이 릴리 같은 선도 기업들은 플랫폼들을 파운드리처럼 활용해 데이터와 특허를 선점하며 초기 생태계를 형성하는 중이다.

전통적인 제조 강국이자 반도체·소재·바이오 분야의 탄탄한 기술력을 보유한 국내 기업들에게도 이러한 변화는 새로운 탐색의 무대가 될 수 있다. 이 생태계 안에서 우리의 자리는 어디인가. 지상에서 축적한 제조 역량을 어떤 방식으로, 어느 플레이어와 연결할 것인가. 중력의 한계를 넘어 지상 제조업의 외연을 한 단계 넓히는 시대, 우리 기업만의 실속 있는 진입 전략을 차분하게 그려 나가야 할 시점이다.


<References>
· “In-Space Manufacturing Service Market”, Precedence Research, 2026.06
· “AI in aerospace manufacturing”, Kearney Insights, 2025.08
· “Space: The $1.8 Trillion Opportunity for Global Economic Growth”, World Economic Forum with McKinsey & Company 2024.04
· “The space race is coming for pharma: Why drug development is heading to lower Earth orbit”, CNBC, 2026.06
· “Varda Space Industries and United Therapeutics Collaborate to Advance Microgravity-Enabled Treatments for Rare Pulmonary Disease”, Varda Space Industries Inc., 2026.05
· “UK company sends factory with 1,000C furnace into space”, BBC, 2025.12
· “Space Forge and United Semiconductors to collaborate on space-based semiconductor manufacturing”, Space News, 2025.09
· “Redwire Opens New Commercial Market for In Space Production with First Sale of Space-Manufactured Optical Crystal”, Redwire Media, 2022.06
· “우주에서 만들어지는 신약, 미세중력 환경에서 더 정교해지는 우주 의학 연구”, 과학기술정보통신부 블로그, 2026.03