"北도발 징후 입체적 식별 가능"…軍정찰위성 3호기 발사

한국군 독자 정찰위성 3호기 발사가 21일 성공적으로 실시됐다. 7년 전 시작된 이른바 '425 사업'이 지난해 12월 1호기로 첫 결실을 맺더니 1년 만에 3호기를 우주 궤도에 올리는 데까지 나아간 것이다. 군 당국은 내년 2기를 더 올려 모두 5기로 425 사업을 마무리한 뒤 2030년 초에는 추가로 소형·초소형 위성도 확보할 계획이다. '공격 징후가 임박하면 먼저 북한을 제압한다'는 킬 체인(Kill Chain) 개념에 완벽성을 더하는 과정이다.

군의 세 번째 정찰위성이 21일(현지시간) 미 캘리포니아주 밴덴버그 우주군 기지에서 스페이스X의 로켓 팰컨-9에 실려 발사되고 있다. SpaceX 제공 영상 캡처=연합뉴스

이날 국방부에 따르면 425 사업 3호기 위성은 미 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 오후 8시 34분(현지시간 21일 오전 3시 34분) 발사됐다. 발사체는 지난해 12월 2일과 지난 4월 8일 각각 발사된 1·2호기와 마찬가지로 일론 머스크 테슬라 최고경영자가 설립한 스페이스X의 '팰컨9' 로켓에 실렸다.

3호기는 발사 51분 후인 오후 9시 24분 정상적으로 발사체와 분리돼 목표 궤도에 진입했다. 발사 성공 여부를 판가름할 수 있는 지상국과 본 교신은 발사 후 약 2시간 56분이 지난 오후 11시30분 이뤄졌다. 이후 2주간 태양전지판·안테나 반사판 전개, 플랫폼 기능 확인, 위성체 정상동작 등 초기운영(LEOP) 계획을 수행하고 이르면 6개월쯤 뒤 전력화할 예정이다. 앞서 발사된 1호기는 지난 8월 전력화가 이뤄졌고, 2호기는 운용시험평가가 진행 중이다.

중대형 위성 확보 사업인 425 사업은 1호기 전자광학(EO)·적외선(IR) 위성, 2~5호기 고성능 영상 레이더(SAR) 위성으로 구성된다. 위성 종류를 달리한 건 서로의 단점을 보완하며 장점을 극대화하려는 취지다. 군 당국자는 “1·2·3호기는 우리나라 최초 위성 군집운용을 통해 지구를 일일 수십 차례 공전한다”며 “표적의 움직임을 수시로 확인할 수 있을 뿐 아니라 표적 특성에 맞는 센서를 활용해 북한의 도발징후를 입체적으로 식별할 수 있다”고 말했다.

1호기 EO·IR 위성의 경우 400~600㎞ 고도의 태양동기궤도로 한반도를 하루 두 차례 일정한 시간에 지난다. 그림자 등이 매일 일관된 관측 조건에서 지상을 직접 촬영해 대상물을 식별하는 능력은 뛰어나지만 기상 상황의 영향을 크게 받는다는 단점이 있다.

반면 SAR 위성은 레이더 전파를 발사해 반사된 신호를 수신하는 원리로 운용된다. 특정 지역 방문에 최적화한 경사 궤도로 한반도를 하루 4~6회 지난다. 레이더 영상인 만큼 전문가의 별도 분석 절차를 거치는 추가 작업이 필요하지만, 기상에 상관없이 주·야간 전천후 위성 영상 획득이 가능하다는 게 장점이다. 군 관계자는 “연중 70% 이상 날씨가 흐린 한반도에선 두 종류의 위성을 동시 가동해 들여다보는 작업이 필수적”이라며 “EO·IR 위성이 쌓아가는 북한 지상 정보가 일종의 데이터베이스로 유용하게 활용될 것”이라고 말했다.

군의 군사정찰위성 2호기가 미국 플로리다주 케네디스페이스센터에서 지난 4월 8일(한국시간) 08시 17분에 정상적으로 발사되고 있다. 국방부

군 당국은 중대형 위성 5기 이상을 올리는 추가 사업 사업과 함께 2030년대 초반까지 소형·초소형 위성 40~50기를 올리는 계획도 세웠다. 425 사업이 완료되면 북한을 2시간 주기로 들여다볼 수 있는데, 소형·초소형 위성 수십 기까지 가세하면 해당 주기를 30분 이내로 단축할 수 있을 것으로 군 당국은 기대한다. 북한이 보유한 고체연료 미사일의 연료 준비 시간이 20~30분이라는 점을 감안하면 북한의 이상동향을 포착할 확률을 그만큼 높일 수 있는 것이다.

한편 지난해 11월 정찰위성을 우주 궤도에 올린 북한은 올해 내 3기를 추가 발사하겠다고 공언했지만 지난 5월 발사 실패 후 추가 시도에 여전히 신중한 모습이다. 군 당국은 북한이 실패를 되풀이하지 않기 위해 러시아로부터 완제품 형태로 들여온 '액체 산소·케로신(등유)' 신형 엔진과 기존 발사체계를 오차 없이 하나로 만드는 작업에 심혈을 기울이고 있다고 보고 있다. 임박 징후는 없지만 연소 시험 등을 통해 준비가 마무리되면 언제라도 발사에 나설 수 있다는 의미다.

이와 관련, 미국의소리(VOA)는 민간 위성업체 '플래닛랩스'의 19일자 위성사진을 분석한 결과 평안북도 동창리 서해위성발사장에 위성 조립 건물이 상당 부문 완공됐고 발사장의 부두 시설도 확장됐다고 보도했다. 다만 발사장 현대화 작업을 발사 임박의 직접적 신호로 보기엔 무리라는 시각도 적지 않다.

이근평·이유정 기자 lee.keunpyung@joongang.co.kr