한국, 정찰위성, 북, 미사일발사대 한눈에 내려다 본다…궤도 안착 후 지상과 교신

한국, 정찰위성, 북, 미사일발사대 한눈에 내려다 본다…궤도 안착 후 지상과 교신

 

 

┃한국, 세계 최정상급 '대북 킬체인의 눈' / 대한민국 첫 군사정찰위성 발사 성공 / 한국 첫 정찰위성 발사 성공 / 궤도 안착 후 지상과 교신 / 운용시험평가 거쳐 내년 상반기 전력화 / "세계 5위 성능" 2025년까지 정찰위성 5기 확보해 북한 핵·미사일 도발 징후 감시 / 새벽 3시19분 美 캘리포니아 밴댄버그 우주군 기지서 발사 / 발사 후 78분 만인 오전 4시37분쯤 해외 지상국과 교신 성공

 

한국의 첫 군사정찰위성이 2일 새벽 미국 밴덴버그 우주군기지에서 발사돼 우주궤도에 안착했고, 해외 지상국과 첫 교신에도 성공했다.

 

우리 군의 정찰위성 1호기를 탑재한 미국 우주기업 스페이스Ⅹ의 발사체 '팰컨9'은 한국시간 2일 오전 3시 19분(현지시간 1일 오전 10시 19분) 캘리포니아 소재 밴덴버그 기지에서 발사됐다.

 

국방부와 스페이스Ⅹ에 따르면 팰컨9이 발사되고 2분 22초 후에 1단 추진체가 분리돼 떨어져 나갔고, 이어 약 20초 후에 페어링(위성보호덮개)이 분리됐다.

 

발사 14분 뒤인 3시 33분에는 2단 추진체에서 분리된 정찰위성 1호기가 목표로 설정했던 우주궤도에 정상 진입했다.

 

우주궤도에 안착한 정찰위성 1호기는 오전 4시 37분께 해외 지상국과 처음으로 교신했다.

 

지상과의 교신은 팰컨9이 발사된 지 78분 만으로, 우리 군 정찰위성 1호기 발사의 성공이 확인되는 순간이었다.

 

국방부는 해외 지상국과의 첫 교신을 통해 정찰위성 1호기가 궤도에 성공적으로 안착했고, 위성의 상태도 양호한 것을 확인했다고 전했다.

 

우리 군의 정찰위성 1호기가 2일 새벽 궤도에 오르며 군사정찰위성 확보 사업(425 사업)이 드디어 첫 열매를 맺었다.

 

군 당국은 이번 위성을 시작으로 2025년까지 총 5대의 정찰위성을 확보해 전력화하는 것을 목표로 한다.

 

군은 2010년대 초반부터 한반도와 주변 지역의 영상정보를 수집하는 군사 정찰위성을 획득하고자 약 1조2천억원의 사업비가 투입되는 425 사업을 추진해왔다.

 

북한의 핵 시설과 미사일 기지 등 핵심 표적을 독자적으로 감시하며 발 빠르게 대응하겠다는 계획이다.

 

북한이 군사정찰위성을 궤도에 진입시킨 데 이어 한국도 2일 새벽 첫 번째 독자적인 정찰위성 발사에 성공하면서 남북 정찰위성의 성능은 각각 어떤 수준인지 관심이 쏠린다.

 

북한은 한반도와 미국 전역, 로마와 이집트까지 촬영했다고 주장하면서도 촬영물을 공개하진 않아 정밀한 성능 판단은 어렵지만, 누적된 광학기술을 고려하면 남북 간 해상도는 수십 배 이상 차이 날 것이라는 게 전문가들의 전망이다.

“세계 최정상급 '대북 킬체인의 눈'” 대한민국 첫 군사정찰위성 발사 성공 고도 400∼600㎞ 돌며 북 감시 적외선·광학카메라로 표적 추적 정찰위성 1호기, 4~6개월간 운용시험평가 거쳐 내년 상반기 전력화 고성능 영상 레이더(SAR) 탑재한 2∼5호기 2025년까지 추가 발사 예정 첫 독자 정찰위성 발사 성공 해상도 0.3ｍ 추정 전문가 "北 만리경 1호는 소형이라 고화질 촬영 애초에 어려워"첫발 뗀 정찰위성 확보 '425사업'…2025년까지 5기 운영 목표 사업 추진 9년6개월만에 첫 위성 발사 당초 계획보단 3년 지연 국내 기관·업체 참여해 위성 개발 5기 운영 시 2시간마다 한반도 관찰 南 정찰위성, 北 미사일발사대도 한눈에 내려다본다 첫 독자 정찰위성 발사 성공 해상도 0.3ｍ 추정 전문가 "北 만리경 1호는 소형이라 고화질 촬영 사실상 어려워"

 

국방부에 따르면 이날 쏜 위성 1기는 전자광학(EO) 및 적외선(IR) 장비를 탑재한 저궤도 위성이다.

 

위성의 해상도는 0.3ｍ급으로 전해졌다. 가로세로 0.3ｍ가 점 하나로 표현된다는 의미다. 지상 30㎝ 크기의 물체를 식별할 수 있어 3ｍ급으로 알려진 북한 정찰위성에 비해 월등한 성능을 갖춘 것으로 평가된다.

 

우리나라의 첫 군사정찰위성이 2일 새벽 우주궤도에 성공적으로 안착하고 해외 지상국 교신에 성공했다.

 

우리 군의 정찰위성 1호기(EO/IR)를 탑재한 미국 기업 스페이스 X의 발사체 '팰컨9'가 한국시간 이날 오전 3시19분 미국 캘리포니아 소재 밴댄버그 우주군 기지에서 발사됐다.

 

국방부와 스페이스 X에 따르면, 팰컨9가 발사되고 2분22초 후에 1단 추진체가 분리돼 떨어졌다. 이후 약 20초 후에 페어링(위성보호덮개)이 분리됐다. 발사 14분 뒤인 3시33분에는 2단 추진체에서 분리된 정찰위성 1호기가 목표로 설정했던 우주궤도에 정상 진입했다.

 

발사 14분 뒤인 3시33분쯤 2단 추진체에서 정찰위성이 분리돼 우주 궤도에 정상 진입했다. 4시37분께에는 해외 지상국과 첫 교신이 이뤄졌다. 정찰위성 발사 후 지상국 교신까지 78분이 걸린 셈이다.

 

정찰위성 1호기는 고도 400∼600㎞에서 지구를 도는 저궤도 위성이다. 관측 능력은 세계 최정상급인 5위권 이내 수준이다.

 

전자광학(EO) 및 적외선(IR) 장비를 탑재하고 있으며 하루 여러 차례 특정 지점을 방문해 감시, 정찰 임무를 수행할 수 있다. 두 센서를 통해 야간에는 적외선 카메라로, 주간에는 광학카메라로 표적을 탐지·추적하게 된다.

 

촬영 영상의 해상도는 0.3ｍ급으로 알려졌다. 지상 30cm 크기의 물체를 식별할 수 있다. 3ｍ급으로 알려진 북한 정찰위성에 비하면 월등히 높은 성능을 갖춘 것으로 평가된다. 지상 30cm 물체를 식별한다는 것은 3m 크기 장갑차에 적혀있는 넘버링까지 판독할 수 있다는 의미다. 정찰위성 1호기를 통해 북한의 군사 동향을 세밀하게 파악할 수 있을 것으로 보인다.

 

특히 야간 촬영이 가능하고 표적에서 나오는 열을 감지해 추적할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 북한군이 심야에 이동식 발사차량(TEL)을 기동하거나 TEL에서 탄도미사일 발사 준비를 할 때 이를 포착할 능력을 갖췄다는 것이다.

 

국방부 관계자는 "정찰위성은 한국형 3축 체계의 기반이 되는 감시정찰 자산의 핵심 전력"이라며 "북한 핵·미사일 도발 징후의 신속 탐지와 독자적 전략 표적 감시능력 증강을 통해 우리 군의 '킬 체인' 역량이 대폭 강화될 것"이라고 말했다.

군정찰위성 425사업 개요. 우리 정부는 2025년까지 순차적으로 4기의 정찰위성을 더 쏘아올려 총 5기를 확보할 계획이다.

 

군은 그동안 군사정찰위성 개발을 위해 '425사업'을 추진해왔다. 방위사업청과 국방과학연구소(ADD) 주도로 SAR(고성능 영상레이더) 위성 4기와 EO/IR 위성 1기를 오는 2025년까지 확보하는 사업이다. 사업 명칭은 SAR와 EO를 이어 발음한 것과 비슷한 아라비아 숫자 '425'를 뜻한다.

 

정찰위성 1호기는 고도 400∼600㎞에서 지구를 도는 저궤도 위성이다. 전자광학(EO) 및 적외선(IR) 촬영 장비를 탑재하고 있으며 하루 수 차례 특정 지점을 방문해 감시, 정찰 임무를 수행할 수 있다.

 

촬영 영상의 해상도는 0.3ｍ급으로 전해졌다. 지상 30㎝ 크기의 물체를 식별할 수 있어 3ｍ급으로 알려진 북한 정찰위성에 비해 월등한 성능을 갖춘 것으로 평가된다.

 

국방부 관계자는 "해상도와 EO·IR 동시 운영 등을 고려하면 우리나라 정찰위성의 성능은 세계 5위 이내로 국방부는 앞으로 2025년까지 순차적으로 4기의 정찰위성을 더 쏘아올려 총 5기를 확보할 계획이다.

 

나머지 위성들도 모두 팰컨9에 탑재돼 발사된다. 팰컨9은 재활용할 수 있어 발사 비용이 적게 들고 발사 성공률도 높기 때문이다.

 

국방부 관계자는 "저궤도 위성을 올리는 데 필요한 평균 비용은 고도 1㎞당 2만달러이나 팰컨9은 5천달러"라며 "발사 성공률도 99.2%로 현존하는 발사체 중 신뢰도가 가장 높다"고 설명했다.

 

2025년까지 확보하는 5기의 정찰위성 중 1호기는 EO·IR 장비를 탑재하지만, 2∼5호기는 고성능 영상 레이더(SAR)를 탑재한다.

 

SAR을 탑재한 위성 4기는 전자파를 지상 목표물에 쏜 뒤 반사돼 돌아오는 신호 데이터를 합성해 영상을 만들며, 날씨와 관계없이 북한 지역을 관측할 수 있다.

 

 

EO·IR 위성은 SAR 위성보다 선명한 이미지를 확보할 수 있지만 날씨에 영향을 받기 때문에 구름이 많이 낄 경우 감시가 제한될 수 있다.

 

정찰위성 5기를 모두 확보하면 북한의 특정 지점을 2시간 단위로 감시, 정찰할 수 있는 것으로 알려졌다.

 

국방부와 방위사업청은 이날 보도자료를 통해 "정찰위성 1호기 발사 성공으로 군은 독자적인 정보감시정찰 능력을 확보했다"며 "정찰위성은 한국형 3축 체계의 기반이 되는 핵심 전력으로 킬체인 역량 강화의 초석이 될 것"이라고 밝혔다.

 

한국형 3축 체계는 적 미사일의 발사 징후를 사전에 포착해 발사 전에 제거하는 킬체인에 한국형 미사일방어체계(KAMD)와 대량응징보복(KMPR)을 더한 개념이다.

 

국방부와 방사청은 "우리 군은 신속한 징후 감시 및 조기경보를 위한 초소형위성체계 사업도 체계개발을 진행 중"이라며 "정찰위성과 초소형위성체계의 상호보완적 운용으로 군 독자적 감시정찰 자산의 역량을 극대화해 북한과 경쟁 구도에서 압도적 우위를 차지할 수 있도록 적극 노력하겠다"고 덧붙였다.

 

장영근 국가안보전략연구원 미사일센터장은 "통상 촬영한 영상이 1m 미만의 물체를 파악할 수 있는 서브미터 급이면 고속도로의 중앙선이 보이는 정도"라고 설명했다.

 

그는 "0.3ｍ급이면 영화처럼 사람의 표정이나 자동차 번호판을 식별할 정도는 아니지만, 사람이 걸어가고 있다면 동선이 파악되고 거리를 달리는 교통수단이 승용차, 트럭, 버스 중에 어떤 것이구나 정확히 알 수 있다"고 말했다.

 

북한이 5월과 8월 잇따라 실패한 데 이어 지난달 세 번째 발사한 위성 만리경 1호는 길이 1.3m, 무게 300㎏으로 해상도는 1∼5m 내외인 것으로 추정된다.

 

북한이 정찰위성을 궤도에 올린 것으로 파악되나 해상도가 1ｍ 이상인 위성으로는 원하는 목표물이나 목표지역에 대한 뚜렷한 정보를 얻기 어렵다.

 

반 밴 디펜 전 미 국무부 국제안보비확산 담당 수석차관보는 미국의소리(VOA) 방송에 "북한의 만리경 1호는 고품질의 위성 사진을 확보하기 어려운 '태생적 한계'가 있다"며 "일반적 기술 수준과 발사체의 성능을 고려할 때 위성의 크기가 위성사진의 해상도에 큰 영향을 미치는 데 '만리경 1호'는 크기가 작은 소형 위성으로 제작돼 해상도가 낮을 수밖에 없을 것"이라고 말했다.

 

실러 박사는 "일반적으로 대형 위성은 고해상도의 카메라를 탑재해 더 선명한 이미지를 촬영할 수 있고 고성능의 통신 장비 탑재가 가능해 더 많은 정보를 전송할 수 있다"며 "버스 크기 정도인 미국의 키홀 위성은 지구를 정찰하기에 훌륭하지만, 키홀 위성의 한 연결 부위 정도로 작은 만리경 1호로는 그 정도 고화질에 도달할 수 없다"고 설명했다.

 

이런 가운데 북한이 앞으로도 군사정찰위성 영상을 공개할 가능성은 크지 않아 보인다. 미국을 비롯한 대부분 국가도 통상 군사기밀을 이유로 촬영물을 공개하지 않는다.

 

북한은 지난해 12월 18일 '정찰위성 시험품'을 발사한 뒤 서울 용산 대통령 집무실 주변 등을 촬영한 사진을 전격 공개한 것은 내부 선전용 목적이었을 공산이 크다.

 

당시 사진 품질이 조악하다는 남측 전문가들의 평가가 이어지자 김여정 노동당 부부장은 즉각 담화를 내고 "국가우주개발국이 시험용으로 개조한 상업용촬영기"라며 "누가 일회성 시험에 값비싼 고분해능 촬영기를 설치하고 시험을 하겠는가"라고 반박한 바 있다.

 

어디까지나 '시험용' 발사인 만큼 시중에 팔리는 저렴한 카메라를 개조해 썼고, 추후 진짜 발사하게 되면 제대로 된 위성을 탑재하리라는 점을 시사한 것이다.

 

장영근 센터장은 "북한은 만리경 1호로 직접 촬영한 결과물은 공개하지 않을 가능성이 크다"며 "선전을 위해 어느 시점에는 혹시 공개한다고 하더라도 백두산 천지 등 정치적 상징성이 있는 사진만 내놓을 것으로 보인다"고 예상했다.

 

방위사업청과 국방과학연구소(ADD) 주도로 고성능 영상레이더(SAR) 탑재 위성 4기와 전자광학(EO)·적외선(IR) 탑재 위성 1기 등 총 5기의 정찰위성을 확보할 예정이다. '425'라는 사업 명칭도 SAR(사)·EO(이오)를 이어 발음해 붙여졌다.

 

사업 추진은 2014년 6월 열린 제80회 방위사업추진위원회에서 확정됐는데, 이로부터 첫 위성 발사까지 10년 가까이 걸렸다.

 

 

당초엔 2020년 첫 위성을 발사한다는 목표였으나 3년쯤 늦어졌다. 예산 당국과 국회 심의과정에서 예산이 삭감되고, 운영 주체를 놓고도 국정원과 군이 이견을 보이는 등 우여곡절을 겪었기 때문이다.

 

이날 발사된 1호기는 EO·IR 위성으로 시험운용기간을 거쳐 내년 상반기 중 본격적인 정찰 임무를 수행할 수 있을 것으로 예상된다. 가시광선을 활용해 지상을 직접 촬영하는 방식이어서 해상도는 높지만 구름이 끼면 감시가 제한된다.

 

나머지 4기의 정찰위성은 모두 SAR 위성으로 2025년까지 순차적으로 발사된다.

 

전자파를 지상 목표물에 쏜 뒤 반사돼 돌아오는 신호 데이터를 합성해 영상을 만드는 방식이어서 날씨와 관계없이 북한의 동향을 면밀히 관측할 수 있다.

 

5기가 모두 가동되면 약 2시간 간격으로 한반도를 관찰할 수 있는 것으로 알려졌다.

 

위성 개발에는 국내 기관들이 참여했다. 1호 위성 제작은 한국항공우주연구원(항우연)과 ADD, 국가보안기술연구소 등이 함께했다. 위성에서 정찰·통신 등 기능을 담당하는 부분은 항우연이, IR 관련 부분은 ADD가 맡았다. 국가보안기술연구소에서는 보안시스템을 만들었다.

 

추후 발사될 SAR 위성 4기의 개발에도 국내 기업·기관이 참여할 계획이다.

 

북한이 군사정찰위성을 궤도에 진입시킨 데 이어 한국도 2일 새벽 첫 번째 독자적인 정찰위성 발사에 성공하면서 남북 정찰위성의 성능은 각각 어떤 수준인지 관심이 쏠린다.

 

북한은 한반도와 미국 전역, 로마와 이집트까지 촬영했다고 주장하면서도 촬영물을 공개하진 않아 정밀한 성능 판단은 어렵지만, 누적된 광학기술을 고려하면 남북 간 해상도는 수십 배 이상 차이 날 것이라는 게 전문가들의 전망이다.

 

국방부에 따르면 이날 쏜 위성 1기는 전자광학(EO) 및 적외선(IR) 장비를 탑재한 저궤도 위성이다.

 

 

위성의 해상도는 0.3ｍ급으로 전해졌다. 가로세로 0.3ｍ가 점 하나로 표현된다는 의미다. 지상 30㎝ 크기의 물체를 식별할 수 있어 3ｍ급으로 알려진 북한 정찰위성에 비해 월등한 성능을 갖춘 것으로 평가된다.

 

군 관계자는 "다목적실용위성 3A호(아리랑 3A호) 해상도보다 3.4배가량 정밀하다"고 설명했다.

 

아리랑 3A호는 2015년 러시아 드네프르 발사체에 실려 발사된 국산위성이다. 이 위성은 0.55ｍ급 해상도 광학렌즈를 장착했는데, 가로세로 각각 55㎝짜리 물체를 한 점으로 인식하는 수준이어서 지상의 사람을 인식할 수 있다.

 

그런 아리랑 3A호보다 3배 이상 정밀도를 구현한 만큼 사람의 이동은 물론 웬만한 교통수단의 움직임을 정밀하게 파악하게 될 전망이다.

 

이렇게 되면 북한의 핵·미사일·장사정포 기지, 이동식발사대(TEL) 등 고정 및 이동표적도 실시간 탐지할 수 있다.

 

장영근 국가안보전략연구원 미사일센터장은 "통상 촬영한 영상이 1m 미만의 물체를 파악할 수 있는 서브미터 급이면 고속도로의 중앙선이 보이는 정도"라고 설명했다.

 

그는 "0.3ｍ급이면 영화처럼 사람의 표정이나 자동차 번호판을 식별할 정도는 아니지만, 사람이 걸어가고 있다면 동선이 파악되고 거리를 달리는 교통수단이 승용차, 트럭, 버스 중에 어떤 것이구나 정확히 알 수 있다"고 말했다.

 

북한이 5월과 8월 잇따라 실패한 데 이어 지난달 세 번째 발사한 위성 만리경 1호는 길이 1.3m, 무게 300㎏으로 해상도는 1∼5m 내외인 것으로 추정된다.

 

북한이 정찰위성을 궤도에 올린 것으로 파악되나 해상도가 1ｍ 이상인 위성으로는 원하는 목표물이나 목표지역에 대한 뚜렷한 정보를 얻기 어렵다.

 

반 밴 디펜 전 미 국무부 국제안보비확산 담당 수석차관보는 미국의소리(VOA) 방송에 "북한의 만리경 1호는 고품질의 위성 사진을 확보하기 어려운 '태생적 한계'가 있다"며 "일반적 기술 수준과 발사체의 성능을 고려할 때 위성의 크기가 위성사진의 해상도에 큰 영향을 미치는 데 '만리경 1호'는 크기가 작은 소형 위성으로 제작돼 해상도가 낮을 수밖에 없을 것"이라고 말했다.

 

실러 박사는 "일반적으로 대형 위성은 고해상도의 카메라를 탑재해 더 선명한 이미지를 촬영할 수 있고 고성능의 통신 장비 탑재가 가능해 더 많은 정보를 전송할 수 있다"며 "버스 크기 정도인 미국의 키홀 위성은 지구를 정찰하기에 훌륭하지만, 키홀 위성의 한 연결 부위 정도로 작은 만리경 1호로는 그 정도 고화질에 도달할 수 없다"고 설명했다.

 

이런 가운데 북한이 앞으로도 군사정찰위성 영상을 공개할 가능성은 크지 않아 보인다. 미국을 비롯한 대부분 국가도 통상 군사기밀을 이유로 촬영물을 공개하지 않는다.

 

북한은 지난해 12월 18일 '정찰위성 시험품'을 발사한 뒤 서울 용산 대통령 집무실 주변 등을 촬영한 사진을 전격 공개한 것은 내부 선전용 목적이었을 공산이 크다.

 

당시 사진 품질이 조악하다는 남측 전문가들의 평가가 이어지자 김여정 노동당 부부장은 즉각 담화를 내고 "국가우주개발국이 시험용으로 개조한 상업용촬영기"라며 "누가 일회성 시험에 값비싼 고분해능 촬영기를 설치하고 시험을 하겠는가"라고 반박한 바 있다.

 

어디까지나 '시험용' 발사인 만큼 시중에 팔리는 저렴한 카메라를 개조해 썼고, 추후 진짜 발사하게 되면 제대로 된 위성을 탑재하리라는 점을 시사한 것이다.

 

장영근 센터장은 "북한은 만리경 1호로 직접 촬영한 결과물은 공개하지 않을 가능성이 크다"며 "선전을 위해 어느 시점에는 혹시 공개한다고 하더라도 백두산 천지 등 정치적 상징성이 있는 사진만 내놓을 것으로 보인다"고 예상했다.