국방부, 고체 추진 우주발사체 성공…北, 30분 간격으로 정찰(종합)

[이데일리 김관용 기자] 우리 군의 소형 영상레이다(이하 SAR) 위성을 쏘아 올리기 위한 고체 추진 우주발사체가 4일 시험 발사에 성공했다. 당초 지난 달 29일 오후 발사 예정이었지만 기상 관계로 이날로 연기됐었다.

국방부는 이날 “오후 2시 제주도 남쪽 4㎞ 해상 바지선에서 순수 우리 기술로 개발한 고체 추진 우주발사체의 성능 검증을 위한 발사에 성공했다”고 밝혔다. 향후 추가적인 검증을 완료한 뒤 실제 위성을 탑재해 발사할 예정이다. 특히 국방부는 “최초로 실사용 위성을 탑재해 우주 궤도에 투입하는데 성공했다”면서 “추진기관별 성능검증을 포함한 고체추진 발사체 개발의 핵심기술 대부분을 검증했다”고 전했다.

국방과학연구소(ADD)는 지난 해 3월과 12월 각각 고체 추진 우주발사체의 비행 시험을 진행한 바 있다. 당시에는 2단과 3단은 고체 연료로, 4단은 액체 연료로 구성해 탑제체 모형을 실어 쐈었다. 이번 비행시험에선 고체 추진 기반의 1단 추진체도 달아 한화시스템이 만든 시험용 소형 위성을 탑재해 발사했다. 약 100㎏ 중량의 지구관측위성으로 약 650㎞ 우주 궤도에 진입했다. 해당 위성은 오후 3시 45분 40초께 지상관제센터로 첫 위성 신호를 송출했다.

군 관계자는 “일본이나 유럽 등 주요 선진국 발사체와 동일하게 고체 3단에 액체 1단으로 구성했다”면서 “탑재체 분리 단계에서 세밀한 조정을 위해 대부분의 국가에서 4단부는 액체 연료를 사용한다”고 설명했다.

4일 오후 제주 서귀포시 예래동 앞바다에서 군 주도로 고체연료 우주발사체 시험발사가 진행되고 있다. (사진=연합뉴스)

고체 추진 우주발사체 개발은 2020년 문재인 정부 당시 한미 미사일 지침 개정에 따라 본격화 됐다. 고체 연료 기반 우주발사체의 추력은 ‘100만 파운드·초(추력×작동시간) 이하’, 사거리는 ‘800㎞ 이하’로 제한했던 것을 해제한 것이다.

발사체를 우주로 보내려면 5000만 또는 6000만 파운드·초가 필요한데, 그간 50분의 1 또는 60분의 1 수준에서 묶어둬 고체 추진 우주발사체 개발에 한계가 있었다. 누리호 등 한국형 우주발사체를 고체연료가 아닌 액체연료 기반으로 개발한 이유다. 액체 발사체는 고가이지만 연료 효율이 좋아 대형 탑재물 운송에 적합하다.

반면, 고체추진 발사체는 액체추진 발사체에 비해 장기간 저장이 가능해 이동과 취급이 상대적으로 쉽다. 구조도 간단해 저비용으로 단기간 대량 생산이 가능하다. 북한이 대륙간탄도미사일(ICBM)급 발사체 개발에 고체 추진시스템 기술을 활용하고 있는 이유다. 우리 군은 고체 추진 우주발사체를 통해 2025년까지 100㎏급의 SAR 탑재 위성을 650㎞ 저궤도에 진입시킨다는 구상이다.

SAR 위성은 공중에서 지상·해양에 레이다파를 순차적으로 쏜 후 레이다파가 굴곡면에 반사돼 돌아오는 미세한 시간차를 선착순으로 합성해 지상 지형도를 만들어 내는 레이다 시스템 기반 위성이다. 레이다를 사용하기 때문에 주·야간 및 악천후에도 영상 정보를 획득할 수 있다.

이론상 소형 SAR 위성 32대를 띄우면, 30분 간격으로 북한 등 한반도 주변을 정찰할 수 있다. 우리 군은 총 40여대의 소형 SAR 위성을 쏘아올린다는 계획이다. 이번 SAR 위성의 해상도는 ‘서브미터’ 즉, 1m 이하로 최대 0.3m 수준을 목표로 하고있는 것으로 전해졌다.

한편, 우리 군은 ‘425 사업’을 통해 지난 2일 쏘아올린 최초의 군사정찰위성 1호기 전자광학(EO)·적외선(IR) 위성에 이어 총 4대의 800㎏ 이상 중형급 SAR 위성도 발사할 계획이다.