군사정찰위성 3호기, '머스크 로켓'으로 발사…3시간 뒤 교신

[the300] 지구로부터 약 500~550㎞ 지점에서 북한 핵·미사일 도발 징후 정찰 목적

군사정찰위성 3호기를 싣고 날아오르는 미국 우주탐사기업 스페이스X의 팰컨9 로켓 모습 / 영상=SpaceX(스페이스X)

군사정찰위성 3호기가 일론 머스크 테슬라 CEO(최고경영자)가 창업한 스페이스X의 팰컨9 우주로켓(발사체)에 실려 성공적으로 발사됐다. 3호기는 지구로부터 약 500~550㎞ 떨어진 고도에 성공적으로 도달하면 북한의 핵·미사일 도발 징후 등을 감시하는 임무를 맡는다.

미국 우주탐사기업 스페이스X는 한국시간 21일 오후 8시34분(현지시간 21일 오전 3시34분) 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 군사정찰위성 3호기를 탑재한 팰컨9 로켓이 성공적으로 발사됐다고 밝혔다. 팰컨9은 머스크 CEO가 창업한 우주탐사기업 스페이스X의 재사용 우주로켓이다. 로켓은 지면을 박차 오르고 날아오르는 하단부인 1단, 위성을 탑재한 2단으로 나뉜다.

이번 발사가 성공적으로 이뤄진다면 팰컨9 로켓의 1단은 136초(2분12초)만에 분리된다. 이때부터 3호기를 실은 팰컨9 로켓의 2단으로만 비행이 시작된다. 발사 195초(3분15초) 후에는 페어링(위성보호 덮개)이 지상으로 떨어진다.

3호기는 발사 3099초(51분39초)쯤 팰컨9 로켓으로부터 완전히 분리될 예정이다. 발사 약 1시간 뒤쯤이면 초기 임무 성패 여부가 판가름날 것으로 보인다. 지상국과의 교신은 발사 약 3시간 후로 예상된다. 3호기가 목표궤도에 정확히 투입됐는지 등도 이때 확인될 전망이다.

군사정찰위성 1·2·3호기 비교 / 사진=국방부

정찰위성 3호기 발사는 우리 군이 최초로 한반도와 주변을 감시하는 정찰위성 5기를 띄우는 '425 사업' 일환이다. 425 사업은 2015년부터 내년까지 총 1조3000억원이 투입되는 국방 R&D(연구개발) 프로젝트다. 사업명은 정찰위성에 탑재되는 합성개구레이더(SAR)와 전자광학·적외선센서(EO·IR)의 '영어 약자'(SAR+EO)를 붙였다.

1호기는 EO·IR를 탑재하고 있다. 해상도는 가로·세로 30㎝ 크기의 지상 물체를 하나의 픽셀로 인식하는 수준이다. 주간에는 전자광학, 야간에는 적외선센서로 촬영하고 있다. 2호기는 SAR를 장착해 주야간 24시간 악천후에도 초정밀 촬영이 가능하다. SAR는 일반 카메라와 달리 마이크로파를 지상으로 쏘고 지상에서 반사되는 신호를 바탕으로 사물을 인식한다. 3호기도 SAR 위성이다.

SAR 탑재 정찰위성은 EO·IR 정찰위성과 달리 흑백으로 촬영되지만 비·구름 등 악천후 조건에서도 영상 촬영이 가능하다. 우리 군은 EO·IR 위성 1기, SAR 위성 4기를 내년 상반기까지 발사하기로 공언한 바 있다. 그동안 1호기와 2호기는 김정은 북한 노동당 총비서의 집무실이 있는 평양 중심부를 촬영해 지상국으로 사진·영상도 전송한 것으로 알려졌다.

국방부 관계자는 "군 정찰위성은 한국형 3축 체계 가운데 하나인 킬체인(Kill Chain)의 핵심자산"이라며 "군은 내년까지 정찰위성 총 5기를 띄우고 군집 운용할 예정"이라고 밝혔다. 킬체인은 유사시 북한의 핵·미사일 시설을 선제 타격하는 전략을 말한다. 우리 군이 북한의 도발 징후를 포착하고 선제 타격하려면 정찰위성을 통해 적의 지휘부와 핵심기지 등의 위치를 파악하는 게 핵심적이다.

미국 인공위성 기업 막사 테크놀로지가 우주에서 촬영한 김정은 북한 노동당 총비서 겸 국무위원장의 평양 집무실 모습. / 사진=Maxar Technologies

북한도 지난해 11월 군사정찰위성 만리경 1호를 발사했으나 사진·영상 촬영 능력, 데이터 전송 능력 등이 부족한 것으로 알려졌다. 지난 5월 말에는 평안북도 철산군 서해위성발사장에서 만리경 2호(북한은 만리경 1-1호로 표기)를 탑재한 신형 우주로켓을 발사했지만 2분 만에 공중 폭발했다. 당시 우리 군이 해상에서 발사체를 수거해 분석할 것을 대비해 폭발시킨 것으로 전해졌다.

석종건 방위사업청장(발사관리단장)은 "우리나라 최초의 정찰위성 군집운용을 통해 영상 획득 기회 증가와 표적 특성에 맞는 EO·IR·SAR 활용으로 향후 북한의 도발징후를 입체적으로 식별할 수 있을 것"이라며 "앞으로도 체계적인 우주 전력 증강을 통한 국방 우주력 강화를 위해 지속 노력할 것"이라고 밝혔다.

한편 스페이스X는 2002년 머스크 CEO가 인류의 화성 이주와 저가 우주여행을 구상하며 설립한 기업이다. 미국회계감사원(GAO)에 따르면 팰컨9의 발사 비용은 6000만 달러(약 700억원)에 불과하다. 재사용 로켓으로 수천억원에 달하는 발사 비용을 낮췄다. 도널드 트럼프 미국 대통령 당선인은 지난달 13일 정부효율부(DOGE) 수장으로 머스크 CEO를 지명한 바 있다.

김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr