[스페이스엑스, SpaceX] 일론 머스크의 역작, 스타링크 (RyanY의 빌리언스)

0. 개요

이번 시간에는 방산 및 우주항공의 마지막 기업, 스페이스X를 분석해볼까 한다.
스페이스엑스(SpaceX)는 테슬라 CEO로 더 잘 알려진 일론 머스크의 또 다른 회사로, 그의 큰 그림을 그리기 위한 중요한 퍼즐 한 조각이라 말할 수 있다.

2020년 12월 현재까지 아직 상장하지 않았지만, 9월 그의 트위터에서 아래와 같이 스페이스X의 일부인 스타링크(StarLink)의 IPO 상장 가능성을 넌지시 비추어보았다.
스타링크는 스페이스X 프로젝트의 일부로, 초고속 인터넷망 서비스를 제공하기 위해 저궤도 상에 1만 2000 여개에 달하는 초소형 위성을 띄워 기존의 인공위성보다 높은 성능과 정확도를 제공하는 사업이다.

일론 머스크 트위터

스타링크에 관한 자세한 사항은 아래 BM 및 경쟁사 분석에서 다뤄보도록 하겠다.

본격적인 분석에 앞서 스페이스X에 대한 대중의 관심이 어느 정도인지, 그들의 실력에 대한 평가가 어떻게 되는지 알아볼 수 있는 데이터가 있어 가져와봤다.
아래는 각각 2018년도와 2020년도의 IPO 유니콘 기업들을 기업가치 순으로 정리한 그래프로, 기업에 대한 기대와 미래가치를 바라보는 경향을 살펴볼 수 있다.
재미있는 포인트는 최근에 상장한 에어비앤비와 아직까지는 상장하지 않은 스페이스엑스의 2년간의 변화를 통해 앞으로 스페이스엑스가 더더욱 주목받을 수밖에 없음을 보여준다고 생각한다.
2018년도에는 우버, 에어비앤비, 팔란티어, 위워크와 같이 수많은 유니콘 기업들이 있었지만, 이제 2020년 이후부터는 상장을 기대할만한 업체들이 많이 없을뿐더러, 앞선 우주항공 기업들의 분석에서 보았듯, 2025년까지는 폭발적인 성장을 이끌어 낼 것이라 다들 기대하기에 스페이스엑스가 상장하기 전까지 적어도 매달 관련 기사와 이야기로 뉴스 한 칸을 차지하리라 생각한다.

2018 IPO 기대주

2020 IPO 기대주

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1. 사업 포트폴리오(BM) 및 경쟁사 분석

스페이스엑스는 지난 록히드마틴 분석에서 살펴본 바와 같이 아마존의 수장, 제프 베조스의 블루 오리진의 가장 큰 경쟁상대라 할 수 있다.
따라서 이번 분석에서는 블루 오리진과 스페이스엑스를 직간접적으로 비교하는 글이 될 것이다.

2020/12/08 - [국내외 주식 분석 리포트 (RyanY의 빌리언스)/해외 주식] - [록히드마틴, LMT] 미국증시 우주항공 1등 주식, 2025년도에는? (RyanY의 빌리언스)

스페이스엑스의 업적은 아래와 같이 화려하다.
2020년 12월 17일 기준으로 총 106번의 발사와 69번의 착륙, 48번의 재발사 기록까지 엄청난 역사를 써 내려가고 있다고 말할 수 있다.

스페이스엑스 업적

2008년 9월, 민간 최초로 첫 팔콘 1을 쏘아 올린 스페이스엑스는 2012년에는 드래곤으로 우주정류장을 민간 최초로 방문했다.
뿐만 아니라 2017년도에는 세계 최초로 팔콘 9 추진체를 재사용하는 데 성공하였으며, 2019년도에는 ISS(International Space Station, 우주국제정거장)에 도킹하였고, 최근 2020년도에는 실제로 미션 수행을 위해 사람들을 태우고 ISS까지 가는 엄청난 프로젝트를 성공시켰다.

출처 : NASA

2.1 육상 vs 해상 착륙

3년 뒤인 2015년에는 드디어 팔콘 9가 지구 궤도에 11개의 인공위성을 날리고 로켓이 착지했으며, 연이은 2016년도에는 세계를 놀라게 하는 해상 착륙을 눈 앞에 보여주었다.
물론 제프 베조스의 블루 오리진도 지상 착륙을 2015년도에 성공했지만, 실질적인 미션을 수행한 것은 아니었다는 것을 아래 영상을 통해 확인할 수 있다.

육상 착륙과 해상 착륙이 크게 다르지 않을 것이라 생각할 수도 있지만, 본질적으로 해상 착륙을 한다는 것은 엄청난 추력의 우주선의 6자유도를 조절해야 할 뿐만 아니라 바지선의 해상상태에 따른 6자유도를 정확히 계산해 상대속도를 조절해야 하므로 극도의 안전성이 요구되는 작업이다.
뿐만 아니라 해상환경은 지속적으로 변하고 지상보다 돌풍(Gust wind)이 불 가능성이 더 많기에 수만 가지 케이스를 학습하고 대비해야 하는 어려움이 있다.

2.2 우주선의 높이에 따른 무게중심

이 외에도 여러 가지 비교점이 있는데, 가장 먼저 각 우주선의 높이를 비교해야 한다.
아래는 블루 오리진의 뉴 셰퍼드와 스페이스엑스의 팔콘 9를 한눈에 비교한 것으로, 약 3.8배의 높이 차이를 보여준다.
블루 오리진도 뉴 글랜 프로젝트가 있다고 말하는 사람들도 있겠지만, 현재까지의 기술력으로 실현한 것은 뉴 셰퍼드뿐이기에 뉴 글랜과 비교하는 것은 무리가 있다고 생각한다.

또 높이는 왜 중요할까, 한번 실제로 우리가 느낄 수 있는 예시로 설명해보겠다.
콜라가 들어가 있는 250ml 캔과 1.5L짜리 페트병을 똑같은 높이에서 자유 낙하시켜 똑바로 세운다고 해보자.
과연 어느 것이 확률적으로 더 잘 세워질까.
이것은 우주선에도 동일하게 적용된다고 보면 된다.
우주선의 높이가 높을수록 무게중심이 위쪽으로 올라가므로 조금만 경사가 지더라도 큰 영향을 받을 수 있는 것이기에 안정성은 떨어지게 되어있는 것이다.

우주선 높이 비교

2.3 발사 높이 및 경로 비교

발사 최대 높이 (출처 : The Verge)

위 그림과 같이 팔콘 9와 뉴 셰퍼드는 발사 높이의 차이가 있다.
이는 물론 추진체의 길이가 팔콘 9가 더 높기에 가능한 일이지만, 현재까지의 기술력 차를 절실히 보여주는 한 장의 사진이라고 본다.
필립 피셔가 말한 제11 투자 원칙, '경쟁업체에 비해 얼마나 뛰어난 기업인가를 알려주는 중요한 단서를 제공하는가?'를 단편적으로 보여주는 것이 아닌가 생각해본다.

다음으로 아래 발사 경로를 통해 스페이스엑스의 기술력을 다시 확인할 수 있는데, 사실 여기서 가장 큰 차이를 보인다고 말할 수 있다.
현재 진행형인 스페이스엑스의 팔콘 9는 포물선에 가까운 이동경로를 따라 이동하며 최대의 효율을 내면서 발사체를 회수하는 모습을 보이는 것에 반해, 블루 오리진의 뉴 셰퍼드는 발사체가 수직인 상태를 항상 유지하는 모습을 보인다.
블루 오리진은 현재 스페이스엑스가 보여주는 방식을 2022~2023년도에 시행할 예정이라고 말하고 있지만, 그들의 기술격차는 이미 벌려진 상태라 봐야 될 것이다.

팔콘9 발사 경로

뉴 셰퍼드 발사 경로

2.4 경제적이며 체계적인 비즈니스 모델

아마 우주항공 산업에 관심이 평소에 있었던 투자자들은 왜 버진 갤럭틱(NYSE: SPCE)에 대해서는 언급이 없냐고 물을 수도 있을 거라 생각한다.
하지만 버진 갤럭틱과 스페이스엑스, 그리고 블루 오리진은 추구하는 비즈니스 모델 자체가 다르다고 개인적으로 생각하며, 그에 따른 수익성이 제한적이라고 생각한다.

버진 갤럭틱은 오직 개인의 우주여행을 위한 그림만을 그리고 홍보하고 있다.
물론 틈새시장을 노리면서 앞으로 성장할 우주산업의 일부로 받아들일 수도 있지만, 현재로써 전혀 매출액이 없는 상황에서 버진 갤럭틱의 기술력에 문제와 코로나가 발발하면서 일정에 차질이 생기고 있을 뿐만 아니라, 이로 인해 자사주 매각은 물론 올해 예정되었던 스페이스쉽 2의 발사가 지연되는 등 이슈가 있기에 적절한 비교 대상이 아니라 판단했다.

어쨌든, 다시 블루 오리진과 스페이스엑스의 비교로 돌아와 보자.
그들의 비즈니스 모델은 매우 유사하지만, 차이점이 분명히 존재한다.
비즈니스 모델에 들어가기에 앞서 스페이스엑스가 이렇게 주목받는 데에는 아래와 같은 이유가 존재한다.
바로 아래와 같이 발사체의 재사용으로 인한 단가 절감인데, 이는 블루 오리진도 동일한 개념으로 접근하고 있지만 앞서 살펴보았듯 아직까지 넘어야 할 기술적 한계의 산이 너무 많기에 단기간에 스페이스엑스의 단가 절감에 따라가지는 못할 것이다.
아래 그림을 본다면 스페이스엑스의 스타쉽 프로젝트 발사 단가가 팔콘 1보다 낮아질 거라는 것을 확인할 수 있는데, 이는 블루 오리진이 발전하는 동안 그 이상을 바라보고 전진하겠다는 것이라 말할 수 있다.

2017년 가격 비교

2020년도 가격 비교 

아래는 스페이스엑스의 미래 계획을 나타낸 것인데, 2020년도 12월 초 그는 인터뷰에서 '2026년에는 거의 확실하게 화성에 인간이 착륙할 수 있을 것이다'라고 말하면서 강한 자신감을 내비치기도 했다.

스페이스엑스의 미래 계획

다시 그들의 비즈니스 모델로 돌아와 본다면, 다음과 같이 크게 3가지로 정리할 수 있다.

1. NASA 등 국가기관들과 협력하여 인공위성을 쏘아 올리는 발사체로의 역할

2. 화성 등 가능성 있는 곳과의 통로 역할

3. 개인들의 우주여행 서비스 제공 역할

하지만, 여기서 그치지 않고 일론 머스크는 그다음 단계를 생각해 현재 적용하고 있다.
그것이 바로 '스타링크'다.

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2. 스타링크 분석

스타링크와 기존 인공위성과의 고도차이

스타링크와 기존 인공위성과의 가장 큰 차이는 고도 차이다.
기존 인공위성이 약 1,000 km 상공에서 떠다니며 임무를 수행한다면, 스타링크는 약 550 km에서 절반에 가까운 거리만큼 가까워 저고도, 고성능, 저지연을 낼 수 있게 하는 것으로 앞으로 IOT 시대가 점점 여러 방면으로 진행됨에 따라 필수적인 사항이라 할 수 있다.

스타링크의 가장 큰 대의는 바로 지구 상에 있는 모든 사람들에게 저비용으로 고성능의 통신 서비스를 제공하는 것이라는 좋은 의도인데, 그의 메인 사업인 자율주행을 위해 꼭 필요한 기술이기도 하다.

아래와 같이 스타링크는 총 12,000개의 인공위성으로 구성된 하나의 시스템인데, 이렇게 많은 인공위성이 필요한 이유가 바로 앞서 말한 저고도이기 때문이다.
저고도가 된다면 하나의 인공위성이 커버할 수 있는 범위가 약 500km로 한정적이기에 여러 대의 인공위성이 동시간대에 서로 정보를 공유하며 정확도 높은 소스를 제공하는 것이 핵심인 것이다.
그렇다면, 이 정도로 저고도가 되는 것이 얼마나 중요하며, 기존과 대비하여 차이점이 얼마나 있을지 알아보면, 저고도의 경우에는 약 3.6 ms의 지연이 일어나는 반면, 약 1,060 km의 범위를 커버할 수 있는 기존의 인공위성은 약 8.6 ms의 지연을 일으킨다는 것을 확인할 수 있다.
즉, 약 2.4배나 더 빠른 속도의 서비스 환경을 구축할 수 있기에, 실시간으로 변화하는 데이터를 동시간대에 변환하고 공유해야 하는 자율주행 시대에는 필수적인 환경이라 말할 수 있다.

12,000개의 스타링크

물론 이것이 자율주행에만 사용되는 것은 아니다.
저지연이 필요한 곳의 대표적인 예시로는 우리가 투자하고 있는 금융 시장이 있다.
런던 거래소와 뉴욕 거래소간의 시간 지연을 얼마나 더 단축시키는지가 투자회사의 관건이기에 그들은 해저 광케이블을 설치해 이를 해결하고자 해왔다.
금융 시장에서의 거래 지연이 얼마나 중요한지 금액적으로 이야기하자면, 2015년 이전까지는 사설 광케이블망으로 65 ms의 지연시간을 이용해 왔으나, $ 300M의 금액을 투입해 6 ms를 개선함으로써 58.55 ms의 속도를 개선하는 데 성공했었다.
이처럼 누군가가 10 ms라도 단축시킨다면 당장이라도 케이블을 다 끊어버리고 그곳과 연결하려고 할 것이다.

하지만 일론 머스크의 스타링크는 이를 43 ms까지 개선할 수 있다고 말하고 있다.
무려 현재 대비 15 ms를 개선시킬 수 있다는 의미다.
블루 오리진도 최근에 위성 3,236대를 띄우는 ‘프로젝트 카이퍼(Kuiper)’를 발표했으나, 위성 개수로 보나 시장 선점 가능성을 보나 앞서 살펴보았던 특징들을 모두 보았을 때, 블루 오리진이 스페이스엑스보다 세상을 더 빨리 장악할 가능성은 적어 보인다.

밤하늘에 빛나는 인공위성

마지막으로는 많은 사람들이 걱정하는 스타링크의 문제점으로, 밤하늘에 빛나는 인공위성이다.
스타링크는 저궤도에 띄우는 위성들이기 때문에 밤하늘을 관측하는데 엄청난 방해가 되는 요소로 치부되어 왔으며, 수많은 천체관측가들에게 비난을 받아왔다.
그 측면을 스페이스엑스도 잘 알고 있었기에 빛을 흡수하는 코팅재를 통해 과거 대비 50% 정도 개선했으며, 앞으로도 지속적으로 기술 개발을 통해 빛 반사량을 줄여나갈 것이기에 큰 리스크가 되지는 않을 것이라 개인적으로 생각한다.

50% 개선된 상태

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3. RyanY's IDEA

우주항공 업계의 마지막 퍼즐인 스페이스X에 대해 알아보았다. 테슬라의 일론 머스크가 든든하게 지키고 있기에 더더욱 대중의 관심이 쏠려있어 앞으로가 기대되는 기업이다. 타 기업 대비 기술적 우위 면모를 잘 보여주고 있기에 앞으로 있을 대규모 상장까지 재무적 안정도를 높여간다면 그 누구보다 매력 있는 IPO가 되지 않을까 생각해본다. 아직까지는 개인투자자들이 투자를 할 수 있는 방법이 없기에 우리는 꾸준히 지켜보며 사실 수집만을 하고 있으면 되지 않을까 생각한다. 다음 분석에서는 지금까지 방산 및 우주항공을 대표하는 기업들을 통합하여 비교 분석하는 시간으로 찾아뵙도록 하겠다.

연간 매출액 및 성장률

 

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참고자료 출처 : statista, Webull, Youtube, SpaceX, NASA, Craft