美 때릴 다탄두 ICBM… 대미 억제력 강화 [김정은 방중]

‘화성-20’ 개발 나선 北

신형 고체연료 엔진 추력 상승 강조
미사일 구조 단순화… TEL 탑재 가능
고열 견딜 탄소 복합재도 확보한 듯

북한이 2일 신형 대륙간탄도미사일(ICBM) 화성-20형 개발 프로그램을 공개한 것은 다탄두 ICBM으로 대미 억제력을 강화하려는 의도로 풀이된다.

북한은 이날 발표에서 고체연료 엔진과 탄소섬유 복합재료를 강조했다. ICBM 개발의 1단계인 추진체계와 관련이 있는 분야다. 북한 발표에 따르면 북한의 신형 고체연료 엔진 최대 추력은 1960킬로뉴턴(kN)이다. 200t의 무게를 밀어올릴 힘을 지니고 있다는 의미다. 2022년 12월 북한이 발표한 고체연료 엔진 첫 지상시험 당시 공개한 수치보다 60t이 늘어났다.

북한 당국이 1일 공개한 사진에 김정은 북한 국무위원장이 지난 8월 31일 북한의 장소가 밝혀지지 않은 신형 무기 공장을 현지 지도하고 있다. 뉴시스

이를 두고 다탄두를 고려한 결과라는 분석이 나온다. 북한은 지난해 11월 무기 전시회에서 ICBM 화성-19형을 선보이면서 단탄두와 다탄두형 탄두부 그림을 공개한 바 있다. 다탄두를 실현하려면 다탄두 재진입체(MIRV)를 ICBM에 탑재해야 한다. 이는 중량 증가로 이어진다. 기존 화성-18·19형처럼 미국 본토를 사정권에 두면서 다탄두화를 달성하려면 고체연료 추진제 성능 개량 등을 통해 엔진 추력을 더 높일 필요가 있다.

미사일 구조를 단순하게 하는 것을 노렸다는 분석도 나온다. 고성능 추진제를 쓰면 연료통 무게와 부피를 줄여 미사일 추진체 구조를 3단에서 2단으로 단순화할 수 있다. 상대적으로 작은 발사차량(TEL)에 탑재가 가능해진다.

엔진 추력이 증가하면, 엔진 연소과정에서 기존보다 더 많은 열이 생긴다. 노즐(배출장치)이 이 같은 고열을 견뎌내려면 신뢰성 높은 탄소복합재를 사용해서 제작해야 한다. 김 위원장이 이날 미사일 총국 산하 화학재료종합연구원 연구소를 방문해 칭찬을 한 것은 신형 ICBM 엔진과 탄소섬유 문제를 해결했다는 것으로 해석된다.

북한은 이를 토대로 항법체계와 종말유도체계 기술 등의 검증에 나설 것으로 보인다. 이를 위해선 시험발사가 필수다. 북한이 조만간 화성-20형을 발사할 가능성이 제기되는 대목이다. 이춘근 과학기술정책연구원 명예연구위원은 “조만간 신형 ICBM 비행시험이 있을 것이며, 이를 잘 추적하면 미사일과 탄두, 엔진 크기와 형상, 연소시간, 사거리 등을 파악할 수 있을 것”이라고 설명했다.

박수찬 기자 [e-mail]