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SR.2 Interview: 최상혁 NASA 랭글리연구소 수석연구원

“실패 뻔해도 어떻게 성공 이끌지 연구
직원 개개인이 리더 돼야 우주개발 가능”

최호진 | 356호 (2022년 11월 Issue 1)
Article at a Glance

천문학적인 규모의 프로젝트를 수행하며 혁신을 이어가는 나사의 성공 비결은 ‘실패를 두려워하지 않는 문화’다. 실패할 것이 뻔한 일을 어떻게 성공적으로 이끌지 연구하는 ‘고위험군 성공 전략 위원회’를 만들어 연구 결과를 토대로 직원들을 훈련시키고 있다. 또한 자폐인 연구원을 채용하는 등 장애, 나이, 인종, 성별에 대한 차별 없이 인재가 역량을 발휘할 수 있는 토양을 마련하고 있다. 이 밖에 보고 문화가 없고 업무의 20%는 어떤 일을 하든 간섭하지 않는 등 연구원들이 새로운 아이디어를 구현할 기회와 자율성을 보장하고 있다.



2020년 기준 미국우주재단이 측정한 세계 우주산업의 경제적 가치는 4240억 달러다. 10년 전인 2010년에 비해 70% 성장한 것이다. 민간 기업들이 우주개발을 주도하는 뉴스페이스 시대가 도래하며 우주산업의 규모는 폭발적으로 성장할 전망이다. 미국 뱅크오브아메리카(BOA)는 2030년 글로벌 우주산업 규모가 1조4000억 달러에 달할 것으로 추정했다. 스페이스X 등 민간 기업이 우주 비즈니스에서 괄목할 만한 성과를 내고 있는 배경에는 숨은 공신이 있다. 바로 미 항공우주국(NASA, 나사)이다. 우주 기업에 대한 재정 지원뿐만 아니라 나사가 개발한 혁신 기술이 라이선싱 등을 통해 민간 생태계로 흘러 들어가면서 지금의 뉴스페이스 시대를 견인했다.

달에 사람을 착륙시키고, 태양계 밖으로 탐사선을 보내는 등 과학기술의 진보와 우주산업의 성장에 기여해온 나사는 2021년 12월, 또 한 번 인류 역사에 한 획을 그었다. 유럽우주국, 캐나다우주국과 함께 ‘인류의 눈’이라 불리는 제임스웨브 우주 망원경을 쏘아 올린 것이다. 이 망원경은 현존하는 광학 우주 망원경 중 규모가 가장 크며 기존의 허블 우주 망원경이 관측하기 어려운 멀고 어두운 천체들을 관측할 수 있다. 현재 지구로부터 약 150만㎞ 떨어진 제2 라그랑주 점(L2)에 위치해 지구와 함께 태양을 중심으로 회전하는 제임스웨브망원경은 지금껏 인류가 본 적 없는 가장 먼 우주의 모습을 지구로 보내오고 있다.

이처럼 인류 최초의 기록을 쓰고 있는 나사지만 그 성공 이면에는 수많은 시행착오와 실패가 있었다. 당초 2007년 발사될 예정이었던 제임스웨브망원경은 기술 및 예산 문제로 일정이 거듭 지연되며 약 25년의 기다림 끝에 지난해 말 우주로 발사됐다. 이 밖에 1967년 달을 향하던 아폴로 1호에서 불이 나 우주 비행사 3명이 숨졌고 1986년에는 우주왕복선 챌린저호가 발사 73초 만에 폭발해 승무원 7명 전원이 사망했다. 2003년 임무를 마치고 귀환하던 컬럼비아호 역시 공중 분해돼 승무원 7명 전원이 숨졌다. 나사는 이처럼 과거 실패를 딛고 참사로부터 배우며 우주 개척을 향한 도전을 이어가고 있다. 현재 나사는 전 세계 주요국과 함께 달에 우주인을 보내고 유인 기지를 건설하는 아르테미스 프로그램을 추진하며 인류의 한계에 도전하고 있다.

1980년부터 나사 랭글리연구소에서 일한 최상혁 수석연구원은 이처럼 천문학적인 규모의 프로젝트를 수행하며 혁신을 이어가는 나사의 성공 비결로 ‘실패를 두려워하지 않는 문화’를 꼽는다. 사실 나사는 2003년 우주왕복선 컬럼비아호의 공중 폭발 사고 당시 사고 원인 규명 과정에서 ‘조직적 침묵’이 횡행한 경직성 강한 조직으로 낙인이 찍힌 바 있다. 담당 엔지니어가 사고 발생 2주 전부터 이상 신호를 포착하고도 공식적으로 알리지 않은 이유가 위계질서로 인한 압력을 두려워했기 때문이었던 것으로 밝혀졌다. 나사는 당시 이러한 문제 제기를 적극 수용해 조직 체질 개선에 나선 결과 ‘심리적 안전감 없는 조직’에서 ‘실패를 수용하는 조직’으로 탈바꿈했다.

또한 다양성이 살아 숨 쉬는 조직 문화도 나사가 보유한 경쟁력의 원천이다. 최 수석연구원 스스로가 산증인이다. 그는 대학 재학 시절, 로켓 발사 실험을 하던 도중 폭발 사고로 오른손을 잃었다. 하지만 나사 랭글리연구소에 입사해 40여 년이 지난 지금까지 수석연구원으로 재직하며 230편 이상의 논문과 보고서를 발표했다. 첨단 전자•에너지 물질을 개발하는 연구를 수행해오며 60여 개 기술에 대한 특허권을 가진 그는 지난 2020년 한국인 최초로 나사 ‘발명가 명예의 전당’에 올랐다.

이처럼 나사는 나이, 장애, 인종, 성별에 대한 편견과 차별 없이 인재가 역량을 발휘할 수 있는 토양을 마련하고 있다. 또한 준비된 인재를 언제나 필요로 하며 이들이 조직과 국가를 위해 헌신할 수 있도록 정년을 두지 않는다. DBR가 최근 한국을 방문한 최 수석연구원을 세종시 산업연구원에서 만나 나사의 성공 비결과 조직 문화, 뉴스페이스 시대에 한국 기업이 나아가야 할 방향에 대해 물었다.

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나사의 조직 문화

나사는 우주산업의 선봉장으로 역사적으로 놀라운 업적을 달성해왔다. 그 성공 비결이 궁금하다.

가장 대표적으로는 실패를 두려워하지 않는 문화를 갖고 있다. 많은 이가 혁신을 얘기하지만 대부분 프레임 안에서 변화를 도모한다. 나사는 현재 우리가 머무르는 영역 밖의 것을 보려 하기 때문에 엄청난 도전이 필요하다. 비행기와 인공위성을 잘 띄우는 수준을 넘어 새로운 혁신에 뛰어든다. 기존의 한계를 깨뜨리기 위해 나사는 ‘고위험군 성공 전략 위원회’를 만들었다. 실패할 것이 뻔한 일, 지금까지 경험한 적 없고 잘 모르는 일을 어떻게 성공적으로 이끌고, 이를 위해 인간의 어떤 요소가 개입돼야 할지 연구하는 위원회다. 연구 결과를 토대로 나사 직원들을 훈련시킨다. 고숙련 인력들의 노하우를 다른 직원에게 전수해줄 기회를 마련하고 있는 것이다. 이 위원회가 무엇보다 강조하는 건 ‘리더십’이다. 흔히 매니저가 되면 자동적으로 리더가 되는 것이라고 생각하는데 이는 잘못된 생각이다. 매니저는 대체로 현재 주어진 조건을 최대한 활용하도록 훈련받은 사람을 일컫는다. 직원 개개인이 리더가 되지 않으면 우주개발은 성공하기 어렵다. 리더십이란 남들이 보지 못하는 걸 보는 ‘파워 비전’을 통해 위험을 감수하고 아이디어를 현실화해 수많은 사람에게 혜택을 주는 역할이다. 바로 이 리더십이 성공적인 우주개발의 핵심 기반이다.

나사에서는 직원 개개인이 모두 리더이기 때문에 수평적으로 소통하며 서로의 의견을 존중한다. 한 번은 미국 공군 장성 출신 나사 랭글리연구소 디렉터에게 “당신은 매니저냐, 리더냐”고 질문한 적이 있다. 그 디렉터의 위치에서는 ‘한낱 연구원이 감히 이런 질문을 한단 말이야’라고 생각할 수 있다. 일반 직원이 회사 대표에게 도발적인 질문을 던진 셈이었으니 말이다. 그런데 디렉터는 e메일로 “당신 생각은 어떠냐”고 물었고 나는 이렇게 답했다. “과학사의 중대한 업적이 무엇인가? 짧은 기간 안에 원자폭탄을 만든 맨해튼 프로젝트와 9년 안에 우주인을 달에 보낸 아폴로 프로젝트다. 모두 보이지 않는 아이디어를 현실화하는 리더십에 의해 가능했던 일이었다. 이미 존재하는 것들로 최대한 무언가를 만들어내는 건 매니저들이나 할 일이다.” 일개 연구원이 디렉터에게 리더십에 관해 충고한 것이다. 나사에서는 이런 일이 일어난다. 개개인이 리더가 되는 문화가 있기에 가능한 일이다.

또한 나사는 자율성을 중시한다. 가장 대표적인 예로 보고 문화가 없다. 보고는 자기 자신한테 하는 것이라는 의식이 깔려 있다. 상사라고 해서 연구원 머릿속을 모두 알 순 없다. 자기 자신이 제일 정직하며 연구의 리스크와 이를 극복할 수 있는지 여부는 스스로가 가장 잘 판단하기 마련이다. 이런 맥락에서 연구 계획서(proposal)도 핵심만 담아 3장 이상 쓰지 않는다. 이 밖에 업무의 20%는 어떤 일을 하든 간섭하지 않는 등 새로운 아이디어를 구현할 기회와 자율성을 보장하고 있다.

하지만 나사는 2003년 컬럼비아호 공중 폭발 사고의 원인 중 하나가 문제를 미리 포착하고도 윗선에 보고하지 못할 정도로 ‘두려움 많은 조직’이었다는 사실로 오랫동안 나쁜 조직문화 사례로 거론되기도 했다. 어떻게 이러한 조직 문화를 극복할 수 있었나?

2003년 우주왕복선 컬럼비아호 사고 발생 2주 전부터 담당 엔지니어가 이상 신호를 포착하고도 공학적 판단을 거치지 않고 간과하는 오류가 있었다. 또 프로그램 매니저는 이런 단순한 문제로 발사가 지연돼 계획에 차질을 빚을까 걱정해 공식적으로 알리지 않았다. 고질적인 위계 문화 탓에 발사 지연에 따르는 부담을 처리하는 과정에서 주어질 압력을 두려워한 것도 한몫했다. 나사는 당시 이 문제를 다방면에서 분석하고 그 결과를 적극 수용해 조직 체질 개선에 나섰다. 실패를 수용하는 조직으로 탈바꿈한 것이다. 또 단순한 문제도 간과하지 않도록 나사안전공학센터(NASA Safety Engineering Center)를 설립해 모든 활동을 세밀하게 분석하고, 이를 바탕으로 실패 가능성을 사전에 배제하고 있다.

나사는 어떤 인재를 추구하나?

인재를 채용할 때 학벌이나 학점은 크게 보지 않는다. 대화를 나누면서 채용 대상자가 생각과 논리를 어떻게 전개시켜 나가는지를 중점적으로 본다. 지식이 많은 것도 중요하지만 이보다는 직접 실행할 수 있는지, 혹은 모르는 분야라도 도전하려는 용기가 있는지, 더 나아가 영감을 통해 미래를 들여다볼 줄 아는 능력이 있는지를 본다. 또한 나사는 인재를 영입하고 나면 이들이 최대한 역량을 펼칠 수 있는 장을 만들어준다. 장애도 걸림돌이 되지 않는다. 나사에는 자폐증을 가진 연구원이 있다. 자폐인 일부는 특정 분야에 천재적인 재능을 갖고 있다. 나사의 목표에 부합하는 인재라면 장애가 있다는 이유로 차별하지 않고, 이들이 역량을 발휘해 조직과 사회에 공헌할 수 있는 길을 열어준다. 이런 다양성은 나사가 경쟁력을 기른 밑거름이었다.

나사에서 40여 년 동안 일하면서 힘든 점은 없었나?

없었다. 모든 일이 즐거웠다. 실패에 대한 두려움이 없으니 마음껏 도전할 수 있었다. 차별도 없었다. 나사에서 40여 년 일하는 동안 내게 나이를 물어본 사람은 단 2명이었다. 오른손을 잃은 장애에 대해 물어본 사람도 2명뿐이었다. 그만큼 나이, 성별, 장애, 인종 등에 대한 차별과 편견이 없고 모두를 동등하게 대하며 함께 일하는 분위기다. 미국 내에서 이른바 마이너리티에 속하는 사람들이 많이 입사하고 있고 조직 내 여성의 역할도 커지고 있다.

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왜 우주인가

우주산업이 현실적으로 필요한 산업과는 동떨어진 분야라고 생각하는 시각이 있다. 우주 기술과 산업이 왜 중요한가?

다른 기술, 산업에 대한 파급 효과가 있기 때문이다. 1980년 나사에 입사해 가장 먼저 한 일이 인공위성에 들어갈 센서를 개발하는 것이었다. 1985년부터 20년간 지구궤도를 돈 위성으로부터 방대한 데이터가 생겨났다. 건물 하나를 가득 채울 정도였다. 쌓인 데이터가 워낙 방대해 처리하지 못하는 상황에서 나사는 관계형 데이터베이스 관리 시스템(Relational database management system)을 개발했다. 데이터를 분석하고 해석하는 시스템으로 인공지능(AI)의 전신이다. 이뿐만 아니라 우주 기술에서 파생돼 실생활에 활용하는 사례도 있다. 전자레인지가 대표적이다. 열을 가해 물성을 바꾸는 나사의 기술에서 파생된 것이다. 이 밖에 비행기, GPS 등 나사의 연구개발 성과가 일상에서 활용되는 사례는 무궁무진하다.

또한 우주개발은 경제적인 잠재력도 높다. 현재 미국 주도 아래 세계 주요국이 참여하는 아르테미스 프로그램이 추진되고 있다. 달을 지구의 생활권에 놓는다는 목표 아래 달에 사람을 재착륙시켜1 기지를 세우고 주위에 우주정거장을 만들어 달과 지구를 왕래할 수 있도록 할 계획이다. 달에는 희귀 물질이 상당히 많고, 핵융합에 쓸 수 있는 물질인 헬륨 동위원소(He-3)도 있다. 꼭 핵융합에 쓰지 않더라도 이 물질 1t의 가치는 약 30억 달러에 달한다. 이 물질은 현재 달에 100만 t가량이나 있는 것으로 추정된다. 이렇듯 경제적 가치가 높은 자원이 많기 때문에라도 달에 가야 할 이유는 충분하다.

우주산업 가운데 한국 기업이 진출할 만한
유망 분야가 있나?

나사가 지금까지 많은 기술을 개발했지만 아직 미흡한 분야가 있다. 바로 동력(power)이다. 아직까지 나사가 원하는 수준인 100W/㎏ 이상의 우주 동력 장치가 없어 골치를 앓고 있다. 두산중공업 등 국내 원자력 개발 기업이나 연구소가 도전해볼 수 있다고 생각한다. 지금까지 토성, 목성 등으로 탐사선을 보낼 때 동위원소에서 발생된 열로 전기를 생산하는 방식을 활용했다. 그런데 이 방식으로 발생하는 동력이 아주 작다. 더 큰 동력을 만들 수 있다면 우주 탐사체가 훨씬 더 많은 일을 할 수 있으며, 우주 과학기술 전반에 획기적인 혁신을 가져올 것이다. 한국에서도 이 같은 새로운 동력을 만들어낼 수 있는 기업이나 연구소, 혹은 나사가 개발한 새로운 동력 기술을 라이선싱해 실제 생산에 참여하는 기업이 등장하길 바란다.

글로벌 우주산업의 한 축이 되기에 한국의 기술
수준은 충분하다고 보나?

현재 한국의 공업력을 2차 세계대전 당시 독일의 공업력과 비교해보자. 당시 영국을 쑥대밭으로 만들어놓을 정도로 독일의 로켓 제작 능력은 뛰어났으며 이는 미국 우주산업 발전에 영향을 주기도 했다. 2차 대전 당시 독일의 공업력과 비교했을 때 현재 한국은 그보다 10배 정도 높다고 본다. 15년 전에는 4배 정도였다. 우주산업을 발전시킬 한국의 공업력은 충분하다. 물론 글로벌 우주산업의 한 축이 되기 위해서는 갈 길이 멀다. 최근 누리호 발사에 300여 개 기업이 참여했듯 국내 산업이 주축이 돼 로켓 제작부터 발사까지 모두 수월히 이뤄낼 수 있는 능력을 가질 때 비로소 글로벌 경쟁력을 갖췄다고 볼 수 있다.

한국은 제조업 강국이다. 국내에서 상대적으로 비주류라고 볼 수 있는 우주산업에 투자해야 하는 이유는 무엇인가?

새로운 아이디어가 나와 상품화되고 시장을 석권해 이윤을 창출하기까지 시간이 얼마나 걸릴까? 12년 정도 걸린다고 본다. 12년 후에는 일반적으로 하락세를 겪기에 산업은 지속적으로 상품 개선에 투자하며 시장점유율을 유지하거나 높이려는 경향을 보인다. 그러나 이 역시 한계가 있어 새로운 산업이 들어오도록 유도하며 그렇지 못할 경우 결국 산업 경쟁력에 문제가 생긴다. 현재 한국의 제조업도 마찬가지다. 조선업, 건설업 등으로 경제가 돌아가고 있지만 몇 년 지나면 포화 상태가 올 것이다. 자동차 등 독일의 제조업은 한때 세계 최고를 구가했지만 지금은 다른 나라들의 발전으로 인해 비슷한 수준에서 경쟁하거나 더 나은 기술을 선보여야 밀리지 않는 위치까지 왔다. 한국 제조업도 독일과 비슷한 전철을 밟을 가능성이 있다. 미래를 준비해야 하는 이유다.

최근 4차 산업혁명이 화두로 떠오르며 AI, 빅데이터 기술이 각광받고 있다. 그러나 이는 기존에 있는 대용량의 데이터를 빠르게 처리해 기계가 정확성 높은 선별 결과를 제공하고 이를 통해 인간의 판단력을 보완하는 기술일 뿐이다. 단기적으로 먹거리가 될 순 있어도 국가 기간산업으로 미래 산업의 향방을 제시하지는 못할 것이라고 본다. 역사적으로 경제는 육상(On Land), 해상(On Sea), 공중(In Air)으로 영역을 확장해왔으며 현재는 지구 궤도(On Orbit)까지 진출한 상태다. 일부는 이미 지구 궤도 너머를 바라보고 있다. 기존 시장이 포화되고 있는 만큼 한국도 신시장을 개척하고 새로운 산업을 일으켜야 한다. 그리고 미래 먹거리가 될 유망 분야 중 하나가 바로 우주산업이다.

뉴스페이스 시대, 어떻게 대비하나

미국이 우주 강국이 될 수 있었던 비결로 정부, 기업, 대학 간 역할 분담이 꼽힌다.
이에 대해 자세히 설명해달라.

미국은 정부, 기업, 대학 간 역할 분담이 잘돼 있다. 대학은 주로 기초연구를 하고 다른 정부 기관들이나 나사가 대학의 연구를 상당 부분 지원한다. 기업은 수익성이 좋은 기술이나 상품 개발에 투자한다. 나사 등 정부는 대학과 기업이 하지 않는, 보통 리스크가 높은 연구를 진행한다. 반도체 재료인 실리콘-게르마늄(SiGe) 기술이 좋은 예다. IBM이 이 물질의 단결정 구조2 기술을 개발해 상품화하려고 40여 년을 노력했는데 실패했다. 결국 나사가 실리콘-게르마늄 개발에 뛰어들어 성공했다. 만약 IBM이 개발에 성공했다면 나사는 뛰어들지 않았을 것이다. 또 정부가 기술을 개발하면, 이를 상품화하는 것은 기업의 몫으로 둔다. 나사에 축적된 기술을 기업이 라이선싱하는 등 민간이 선제적으로 참여해 우주산업을 이끌어 나가기를 미국 정부는 바라고 있다. 이를 위한 혜택도 굉장히 많이 준다. 이처럼 정부와 기업, 대학이 각각 역할을 분담해 조화를 이루며 산업 성장을 견인하고 있다.

뉴스페이스에 뛰어들고자 하는 한국 기업에 조언한다면?

스페이스X, 블루오리진 등 일부 회사는 자사가 보유한 기술로 추진체를 만들고 우주를 개척하고 있다. 이에 필요한 비용이 막대하기 때문에 지금까지 일론 머스크, 제프 베이조스 같은 부자들이 투자해 산업 규모를 키워왔다. 그리고 현재 스페이스X는 실제로 수익을 내고 있으며 이런 비약적인 성장 배경에는 미국 정부의 지원이 있었다. 과거에는 우주왕복선(Space Shutttle)을 이용해 우주정거장에 우주인을 보냈는데, 경제적인 이유로 우주왕복선을 퇴출하고 러시아 로켓을 이용했다. 그러다 미국산 자체 로켓으로 우주인을 우주정거장에 보내겠다는 목표를 수립했고, 미 정부는 로켓 시스템 개발을 위해 여러 기업과 입찰 계약을 맺어 민간 기업의 발전을 유도했다. 경쟁을 붙인 것이다. 보잉과 록히드마틴3 의 합작사 ULA(United Launch Alliance)와 스페이스X가 참여해 경쟁했다. 일 처리가 느리고 구태의연한 보잉, 록히드마틴과 달리 스페이스X는 일사불란하게 프로젝트를 추진했다. 실제로 스페이스X에서 일론 머스크의 의사결정이 아래 실무진까지 도달하는 데 하루도 채 걸리지 않는다고 한다. 이렇게 일을 하니 팰컨 9처럼 15번까지 재사용 가능한 발사체를 개발하면서 경쟁에서 이겼고 지금도 막대한 돈을 벌고 있다.

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스페이스X는 국내 기업이 벤치마킹할 만한 좋은 모델이며 실제로 한국 기업의 우주산업 참여 가능성은 충분하다고 생각한다. 스페이스X의 사업 분야인 추진체뿐만 아니라 센서, 광학기기, 통신, 전자기기 등 여러 우주 과학기술 분야에서 기업의 참여가 열려 있다. 문제는 예산이다. 처음에는 정부가 예산 책정과 집행을 통해 구조적으로 기업들의 참여를 유도함으로써 국내 시장을 형성해야 한다. 이후 기술력이 향상되면 기업 스스로가 글로벌 시장을 공략할 수 있을 것이다. 한국이 지금껏 지난한 과정을 통해 우주 분야를 개척해온 것은 자부심을 가질 만한 일이다. 그러나 어려움이 있더라도 더 늦기 전에 새롭게 시도하며 도약할 필요가 있다. 최근 한국이 발사에 성공한 누리호의 추진력이 겨우 300t 정도인데 이것의 4배, 약 1200t은 돼야 경쟁력이 있다고 본다. 이 수준에 이를 때까지는 정부 지원이 필요하다. 기업 역시 비용 면에서 정부의 도움을 일정 부분 받되 스페이스X처럼 리더십과 일사불란한 조직력을 갖춰 성과를 일궈 나가야 한다.

세종=최호진 기자 hojin@donga.com



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