북·중·일 긴장한다…'황혼 현상' 그 발사체 450㎞까지 도달

중앙일보

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지난달 30일 고체추진 우주발사체 2차 시험비행이 1차 시험비행 때보다 진일보한 성공을 거뒀다고 국방부가 2일 평가했다.

국방부에 따르면 이번 2차 시험에서 모두 4단의 발사체에서 1단을 제외한 2ㆍ3ㆍ4단이 분리 후 실제 점화와 연소를 모두 성공적으로 마쳤다. 당시 발사체는 고도 450㎞까지 올라갔다.

지난달 30일 충남 태안의 국방과학연구소(ADD) 안흥 종합시험장의 해상 발사장에서 고체추진 우주발사체가 점화 후 날아가고 있다. 국방부 동영상 캡처

국방부가 공개한 2차 시험 영상에 따르면 발사체가 비교적 짧은 편이었다. 이춘근 과학기술정책연구원 명예연구위원은 “한국은 탄두부 무게가 5t이 넘는 고위력 탄도미사일을 쐈기 때문에 1단의 기술은 이미 확보했다고 볼 수 있다”고 말했다.

지난해 3월 30일 1차 시험 때는 2단 엔진만 연소하고, 3ㆍ4단은 분리만 검증했다. 이 발사체는 1∼3단은 고체연료 로켓 엔진를 쓰고, 상단부(upper stage)인 4단엔 궤도 진입 후 정확한 위치로 위성을 움직이기 위해 액체연료 로켓 엔진을 달았다.

지난달 30일 안흥 종합시험장에서 쏜 고체추진 우주발사체의 4단이 떨어져 나온 뒤 점화 후 비행을 이어가고 있다. 국방부 동영상 캡처

보통 액체 엔진은 연료 분사량 조절로 고체 엔진보다 추력을 더 미세하게 조절할 수 있다. 2차 시험에선 페어링(덮개) 분리, 단 분리, 상단부 자세제어, 더미(모의) 위성 탑재체 분리 등의 검증도 이뤄졌다.

국방부 산하 연구기관 관계자는 “(1차 시험보다) 상당 수준 진전이 있었다”고 평가했다. 1,2차 시험 성공으로 북한은 물론 중국, 일본도 긴장할 가능성이 있다. 고체추진 우주발사체와 대륙간탄도미사일(ICBM)의 쓰임새는 다르지만, 상당수 가술이 서로 겹치기 때문이다.

국방부는 향후 추가 시험과 기술 검증을 거쳐 2025년 500㎏ 짜리 합성개구레이더(SAR) 탑재 초소형 위성을 500㎞ 지구 저궤도에 올린다는 목표다. 국방부는 관련 기술을 민간으로 이전해 우주산업 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

저궤도에서 지구를 돌며 관측을 하는 SAR 탑재 초소형 위성.CG). 한화시스템

우주발사체는 추력의 효율이 상대적으로 높은 액체 엔진을 많이 쓴다. 그러나 액체 엔진은 연료를 주입하는 데 시간이 걸린다. 그래서 유사시 북한 지역을 정찰할 인공위성을 긴급히 띄울 때는 고체 엔진에 장점이 있다.

북한도 고체추진 우주발사체 개발에 집중하고 있다. 북한은 지난달 15일 추력이 140tf(톤포스ㆍ140t 중량을 밀어 올리는 힘)의 고체 엔진 지상 분출시험에 성공했다고 발표했다. 이에 대해 연구기관 관계자는 “우주발사체를 위성 궤도에 올리려면 140tf보다 훨씬 더 높은 추력이 필요하다”고 말했다.

지난달 30일 2처 시험 당시 저녁 전국 곳곳에서 미확인 비행물체와 섬광을 공중에서 목격했다는 신고가 이어졌다. 햇빛이 로켓 배기가스에 반사돼 다양한 색상으로 보이는 ‘황혼 현상’과 단 분리 후 점화ㆍ연소 때 나오는 화염 때문이었다. 연구기관 관계자는 “어민의 조업 시간과 기상 상황을 고려해 발사 시간을 결정했다.”고 설명했다.