'1.3조' 정찰위성 5기 운용하면…눈비 쏟아져도 김정은 집무실 '찰칵'

[the300] 초소형 군집위성 11기와 함께 운용하면, 정찰 주기는 '2시간→30분'
北, 러시아에 1만1000여명 파병하고…정찰위성·우주로켓 기술 등 이전받을 듯

군사정찰위성 3호기가 21일 오후 8시34분(현지시간 21일 오전 3시34분) 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 미국 우주탐사기업 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사되고 있는 모습. 팰컨9은 지면을 박차오르는 로켓 1단부, 위성을 탑재한 로켓 2단부로 나뉜다. / 사진=국방부

군 당국이 발사에 성공한 군사정찰위성 3호기는 눈이나 비가 내리는 상황에도 김정은 북한 노동당 총비서의 평양 집무실 등을 촬영할 수 있는 정찰 자산으로 평가된다.

북한은 핵·미사일 기술을 고도화하고 최근 다양한 방식의 도발을 이어가고 있다. 이 때문에 도발 징후를 선제 파악하는 게 우리 군의 최우선 임무로 떠올랐다. 군은 내년까지 정찰위성 2기를 추가, 총 5기를 우주에 띄우고 국가정보원 등이 운용할 초소형 군집위성 11기를 활용해 북한 핵·미사일 시설 등의 정찰 주기를 현재의 2시간에서 30분까지 단축할 계획이다.

국방부는 21일 밤 11시41분쯤 출입기자단 공지를 통해 "군 정찰위성 3호기와 지상국 간 교신이 성공했다"고 밝혔다. 앞서 정찰위성 3호기는 이날 저녁 8시34분(현지시간 21일 오전 3시34분) 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사됐다. 3호기는 고도 약 500~550㎞(킬로미터)에서 지구 정찰 임무에 돌입할 예정이다.

국방부 관계자는 "이번 발사 성공으로 우리 군은 1·2호기와 함께 정찰위성의 군집운용 능력을 우리나라 최초로 확보했다"며 "이를 통해 북한의 도발 징후를 더욱 정확하고 빠르게 식별할 수 있게 됐다"고 강조했다. 이어 "후속 위성 발사를 순차적으로 성공해 우리 군의 독자 감시정찰 능력을 더욱 강화해 나갈 것"이라고 했다.

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

정찰위성 3호기는 한반도와 주변을 감시하는 정찰위성 5기를 띄우는 '425 사업'의 일환이다. '425 사업'은 2015년부터 2025년까지 총 1조3000억원이 투입되는 국방 R&D(연구개발) 프로젝트다. 사업명은 위성에 탑재되는 합성개구레이더(SAR)와 전자광학·적외선센서(EO·IR)의 '영어 약자'(SAR+EO)를 붙였다.

3호기는 EO·IR 정찰위성과 달리 흑백으로 촬영되지만 주야간은 물론, 눈이나 비가 쏟아지는 악조건에도 사진·영상 촬영이 가능하다. SAR는 일반 카메라와 달리 마이크로파를 지상으로 쏘고, 지상에서 다시 반사되는 신호를 바탕으로 사물을 인식한다. EO·IR를 탑재한 1호기를 제외하면 2~5호기는 모두 SAR를 탑재한다.

그동안 정찰위성 1호기와 2호기는 김정은 북한 노동당 총비서의 집무실이 있는 평양 중심부를 촬영해 지상국으로 사진·영상도 전송한 것으로 알려졌다. 우주항공청과 국정원도 지난 4월 초소형 군집위성 1호기를 성공적으로 발사하며 정찰 자산을 늘리고 있다.

초소형 군집위성은 한반도와 주변 해역을 높은 빈도로 정밀 감시하고 국가 위기 상황이나 재난 등에 대응하기 위해 개발 중인 지구관측 실용위성이다. 카이스트 인공위성연구소가 우주청, 국정원의 지원을 받아 개발 중이며 총 11기 운용이 목표다.

현재 정찰위성 1·2호기는 한반도 상공을 2시간 주기로 돌고 있는 것으로 알려졌다. 정찰위성 5기와 초소형 군집위성 11기 등이 함께 운용될 경우 정찰 주기는 현재의 2시간에서 30분 주기로 단축될 것으로 기대된다.

북한이 러시아에 우주협력 구애에 나선 까닭 / 그래픽=윤선정 디자인기자

북한은 지난해 11월 군사정찰위성 만리경 1호를 우리보다 먼저 발사했으나 사진·영상 촬영 능력, 데이터 전송 능력 등은 부족한 것으로 전해졌다. 지난 5월 말에는 평안북도 철산군 서해위성발사장에서 만리경 2호(북한은 만리경 1-1호로 표기)를 탑재한 신형 로켓을 발사했지만 2분 만에 폭발했다.

당시 폭발 원인으로는 '연료와 산화제' 변동이 꼽혔다. 북한이 주로 사용하던 방식을 버리고 급하게 러시아 방식의 액체 추진 로켓 발사에 나섰던 것으로 추정됐다. 북한은 최근 러시아에 1만1000여명을 파병한 대가로 정찰위성과 우주로켓 등의 기술을 이전받을 것으로 보인다.

만리경 2호 발사가 예정보다 지연되고 있는 점도 러시아의 기술 이전 영향 등으로 풀이된다. 러시아는 미국과 함께 우주개발을 이끌고 있다. 러시아는 현재 코스모스-248 등 다수의 정찰위성을 운용하고 있다. 해상도는 가로·세로 20㎝ 크기의 지상 물체를 하나의 픽셀로 인식하는 수준이다. 또 핵실험까지 감시할 수 있는 오코 위성과 프로뇨츠 위성을 결합한 조기경보위성 시스템도 운용 중이다.

한편 우리 정찰위성의 해상도는 30㎝, 미국의 군사정찰위성 키홀 시리즈 등은 15㎝급이다. 만리경 1호는 1~5m급으로 알려졌다.

김정은 북한 노동당 총비서 겸 국무위원장이 2017년 3월 신형 고출력 로켓엔진(일명 백두산 엔진) 지상연소시험에 성공하자 과학자로 추정되는 인물을 직접 업고 격려하는 모습을 조선중앙TV가 보도했다. / 사진=뉴시스

김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr