北 정찰위성 해상도 성능 ‘미지수’… 한국은 ‘물량 확보’ 속도 [디펜스 포커스]

한반도 ‘우주의 눈’ 경쟁 본격화

北 “1호기 조립 완성”… 발사시점 주목
한·미 전략자산 파악·정밀 타격 목표
美 위성, 해상도 15㎝… 北 3m 추정
우주 극한 환경·방사능 버틸지 의문

韓, 정찰위성 無… 통신·민간이 전부
美서 주는 제한된 대북정보만 받아
핀란드 상용위성 군사 활용 의견도
3차 발사 앞둔 누리호 상용화 박차

북한이 군사정찰위성 1호기 조립을 완성했다고 주장하면서 발사 시점에 관심이 쏠린다. 북한이 정찰위성을 궤도에 성공적으로 안착시킨다면 그만큼 우주 감시·정찰 역량이 강화됐음을 의미하기 때문이다. 우리 정부도 24일 한국형 발사체인 누리호(KSLV-Ⅱ) 3차 발사를 할 예정인 가운데 남북 간 우주경쟁 시대가 본격화하고 있다.

남북이 우주개발에 속도를 내는 이유는 우주가 ‘미래의 전장’으로 떠오르기 때문이다. 특히 극초음속 미사일처럼 지상에 있는 자산만으로 사전 탐지 및 요격이 어려운 게임체인저들이 개발되면서 강대국들은 보다 빨리 위협에 대응할 수 있게끔 감시전력들을 우주로 올려보내고 있다. 지금도 지구의 저궤도에는 수많은 군사정찰위성이 활동 중이다.

북한 김정은 국무위원장은 지난 16일 딸 주애와 함께 '비상설 위성발사준비위원회' 사업을 현지 지도하고 위원회의 '차후 행동계획'을 승인했다고 조선중앙TV가 17일 보도했다. 조선중앙TV 화면

◆북한 정찰위성의 관건은 해상도

북한도 그동안 전술·전략 핵탄두를 탑재할 수 있는 투발수단들을 개발하는 데 열을 올렸으나 정작 이를 적시에 운용할 수 있도록 돕는 인공위성은 갖추지 못한 상태다. 상대를 때릴 ‘주먹’은 개발했으나 상대편 움직임을 살필 ‘눈’을 아직 개발하지 못한 셈이다. 북한이 한반도 상공에 정찰위성을 띄우려는 의도 역시 미국이 상시 배치 수준으로 전개하는 전략자산의 움직임과 남한이 배치한 전력 위치 등을 즉각 파악하기 위함이다. 이것이 가능해진다면 탄도미사일 등 핵 투발수단으로 정밀 타격할 수 있게 된다.

이런 눈을 개발하기 위해 박차를 가해 온 북한은 어느덧 군사정찰 1호기 발사만을 남겨둔 상태다. 조선중앙통신은 지난 17일 김정은 국무위원장이 비상설위성발사준비위원회 사업을 현지 지도하는 모습을 공개하며 길이 1m쯤으로 추정되는 위성체 실물도 드러냈다. 사진 속 위성은 ‘클린룸’으로 추정되는 시설에 있었으며 위성체 상단에는 광학 카메라를 넣는 경통 2개가 설치됐다.

다만 상당수 전문가는 300㎏ 정도로 추정되는 위성의 무게와 경통의 길이로 보았을 때 지상을 촬영할 수 있는 해상도는 현저히 낮을 것으로 본다. 미 전략국제문제연구소(CSIS)의 조지프 버뮤데즈 선임연구원은 “성공적으로 발사되더라도 3 혹은 그 이하의 해상도를 가지고 있을 것”이라고 평가했다고 자유아시아방송(RFA)은 전했다.

정찰위성의 기능을 하기 위해서는 대체로 해상도가 1m를 뜻하는 ‘서브미터’급은 되어야 한다. 해상도 1m란 지상의 가로 세로 1m 물체를 한 점으로 인식한다는 이야기다. 양욱 아산정책연구원 연구위원은 “한국이 운용하게 될 위성도 30∼50㎝ 해상도는 나오고, 미국이 운용 중인 위성의 해상도는 15㎝ 수준으로 자동차 번호판 정도의 물체도 식별이 가능한 상황인데, 북한은 기껏해야 3∼4m가 한계가 아니겠느냐”고 말했다.

인공위성이 극한의 우주환경을 견뎌내고 제 기능을 할 수 있느냐도 관건이다. 사진에는 전기지상지원장비(EGSE)가 보이지 않아 발사 전 지상에서 각 기능을 시뮬레이션하지 못한 것이 아니냐는 지적도 나왔다. 로켓 전문가인 장영근 한국항공대 교수(항공우주기계공학)는 “지상에서 테스트할 수 없으니 지난해 말 실제 미사일을 발사해 송·수신 몇 차례 시험한 것 같다”며 “특히 전자장비들은 방사능에 취약한데 그런 것들을 견디는 소자들을 구했는지 파악해 봐야 한다”고 분석했다.

◆우리 군도 도입 시기 앞당겨야

한국은 다수의 통신·민간위성을 운영 중이나 정찰위성을 개발하지 못해 대북 위성정보 수집을 미 정찰위성에 크게 의존해 왔고, 그러다 보니 미국이 제공한 제한된 정보만 받아볼 수 있었다. 이에 군은 2025년까지 소형영상레이더(SAR) 탑재 위성 4기와 전자광학(EO)·적외선(IR) 탑재 위성 1기 등 정찰위성 5기를 확보하는 ‘425 사업’을 진행 중이다. 정찰위성 5기가 순차적으로 전력화하면 2시간마다 북한 미사일 기지와 핵실험장 등을 밀착 감시할 수 있게 된다.

다만 북한이 고체연료 미사일, 잠수함발사탄도미사일(SLBM) 탑재 잠수함 등 우리 정보당국 감시를 피할 수 있는 자산들을 운용하면서 더 많은 감시 위성이 필요하다는 의견도 나왔다. 이에 민간 우주기업이 운영 중인 상용위성을 군사적으로 활용하는 방안이 대안으로 떠올랐다.

세계 최대 규모의 초소형 SAR 위성을 보유한 핀란드 아이스아이(ICEYE)도 거론되는 후보 중 하나다. 아이스아이는 2018년 세계 최초의 100㎏ 미만 SAR 위성인 아이스아이-X1 발사에 성공한 데 이어 총 21개의 위성을 보유하고 있다.

야간이나 구름이 끼었을 때는 지상 사진을 제대로 찍을 수 없는 EO 카메라 위성과 달리 SAR는 레이더를 사용하기에 기상이나 밤낮에 상관없이 영상 정보를 얻을 수 있다. 아이스아이 측도 지난달 서울에서 열린 미디어데이에서 “한국과 협력을 희망한다”며 “우리 회사 위성을 활용하면 재방문 주기가 40분 이내로 짧아져 준 실시간 감시가 가능해진다”고 밝혔다.

3차 발사가 임박한 한국형 발사체 누리호는 시험비행 성격의 지난 1, 2차 발사와 달리 실제 우주 임무를 수행하는 실용급 위성을 우주 궤도에 투입한다는 점에서 독자적 우주발사체 기술과 위성 서비스 기술을 갖춘다는 의미가 있다. 다만 세계적 수준과 비교할 때 여전히 걸음마 단계라는 지적도 나왔다.

장영근 교수는 “냉정하게 말해 재사용, 재점화가 가능한 로켓을 사용하는 스페이스X 등과 비교해 기술력이 한참 뒤떨어졌기 때문에 발사당 비용도 훨씬 많이 들고 상용화할 수 있는 수준은 못 된다”며 “아직 가야 할 길이 멀다”고 말했다.

구현모 기자 [e-mail]