북한이 지난달 31일 북한 평안북도 철산군 동창리 새발사장에서 쏜 첫 군사정찰위성 '만리경 1호'를 실은 위성운반로켓 '천리마 1형'의 발사 장면을 1일 조선중앙통신이 공개했다. 이 로켓은 엔진 고장으로 서해에 추락했다. 북한 국가우주개발국은 발사 후 2시간 30여분 만에 실패를 공식 인정했다. 연합뉴스북한이 지난 5월 31일 쏜 '우주발사체', '천리마-1형'은 그전에 예상됐던 대로 기존의 화성 계열 탄도미사일에 쓰이던 백두산 엔진을 활용한 것으로 파악된다.
군 당국은 이 로켓의 2단 부분으로 추정되는 동체를 서해에서 발견해 인양하고 있어, 이를 분석하면 기술적인 특성을 보다 자세히 알 수 있을 전망이다.
북한 조선중앙통신은 1일 오전 노동당 김여정 부부장의 담화와 함께, 전날 평안북도 철산군 동창리 서해 위성발사장에서 군사정찰위성 '만리경 1호'를 탑재한 '천리마 1형' 로켓을 발사하는 사진 2장을 공개했다.
예상대로 백두산 엔진 활용, 화성 미사일 기술 이용해 제작 추정
발사되면서 화염을 내뿜는 엔진 노즐은 얼핏 보기에 2개로 보인다. 화성-12형, 15형, 17형에 쓰인 액체연료 백두산 엔진은 80tf(톤포스)짜리 엔진 2개를 묶은 쌍둥이(트윈) 엔진으로, 북한이 구 소련의 RD-250 엔진을 복제해 자체적으로 개량했다.
노즐이 2개가 맞다면 1세트 전체를 쓰는 화성-15형의 추진기관을 거의 그대로 따라한 셈이다. 12형의 경우 이 쌍둥이 엔진을 반 세트, 17형은 두 세트를 묶어(클러스터링) 쓴다.
한국국가전략연구원 장영근 미사일센터장은 "촬영 각도에 기인해 2개의 노즐인지, 4개의 노즐을 가진 백두산 엔진인지 명확하지 않지만, 1단 추진체 길이가 짧으니 연료와 산화제 탱크가 작아 탑재 추진제 용량이 예상보다 상당히 적어 보인다"며 "연소 시간은 상대적으로 짧을 것으로 추정되며, 이는 은하 3호 발사체의 1단 추진체 낙하거리보다 짧은 것에 대한 설명이 될 수 있다"고 말했다.
대다수의 전문가들은 발사 전부터 북한이 공개한 사진 등을 근거로 위성이 무게가 어느 정도 나가는 것으로 추정, 액체연료 기반 우주발사체가 필요하며 그 발사체는 화성 계열 탄도미사일을 기반으로 백두산 엔진을 가지고 만들 것이라고 예측한 바 있다.
본래 탄도미사일과 우주발사체는 일정 부분 기술을 공유한다. 1957년 인류 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 쏴 올린 소련의 R-7도 본래 대륙간탄도미사일(ICBM)이었으며, 미국이 우주 개발에 활용한 타이탄이나 아틀라스 로켓도 ICBM이다.
다만 우주발사체는 강력한 추력이 필요한데다 그 추력을 조절할 필요도 있어 대부분 액체연료 로켓이 쓰인다. 선진국의 ICBM은 미국의 미니트맨 3, 러시아의 토폴-M처럼 현재는 대부분 고체연료 기반으로 바뀌었다. 아틀라스 로켓은 ICBM으로서는 퇴역했고 우주발사체로는 아직 현역이다.
이종섭 국방부 장관이 지난 1일 서울 여의도 국회에서 열린 국방위원회 전체회의에서 '북한 발사체' 관련 업무보고를 하고 있다. 윤창원 기자이종섭 국방부 장관은 1일 국회 국방위원회 전체회의에서 해당 발사체가 대륙간탄도미사일(ICBM)과 기술적으로 동일하느냐는 국민의힘 이채익·더불어민주당 기동민 의원의 질문에 '그렇다'고 답하면서, "위성체를 발사하는 발사체나 미사일 탄두를 발사하는 미사일이나 똑같은 원리이고, 기본적으로 발사체 자체는 동일하다"고 말했다.
북한이 공개한 사진을 보면 가장 위쪽의 페어링(덮개)이 발사체 본체보다 더 큰, 가분수 형태인 것도 눈에 띈다. 물론 위성을 탑재하기 때문에 페어링의 직경이 본체보다 더 클 수는 있다.
장 센터장은 "현재 북한 신형 발사체의 로켓 추진 시스템은 다수의 중대형 엔진을 클러스터링하는 대형 발사체로 분류하기 어렵다"며 "대형 페어링은 신형 발사체의 발사용량 능력을 과대하게 선전하기 위해 의도적으로 키운 형상이 확실해 보이며, 이번에 공개한 북한의 군사정찰위성 발사에도 이러한 형상의 페어링이 요구되지 않는다"고 설명했다.
반면 과학기술정책연구원 이춘근 명예연구위원은 이와는 상반되는 견해로 "위성의 크기가 꽤 되고, 페어링이 두 쪽으로 분리되면서 떨어질 때 위성이 손상될 우려가 있어 기술이 다소 부족한 (중국 등의) 사회주의 국가들이 페어링을 크게 만드는 경향이 있다"고 설명했다.
2단 추정 동체 서해에서 인양 중…국방장관 "모레 인양 전망"
합동참모본부는 북한이 발사한 이른바 우주발사체 일부를 해상에서 인양하고 있다고 지난달 31일 밝혔다. 사진은 '북 주장 우주발사체' 일부로 추정되는 물체. 합동참모본부 제공한편 합동참모본부는 지난달 31일에 인양 중이라면서 공개했던 '우주발사체' 동체가 1일 서해에서 75m 정도 깊이 해저에 수평으로 누워 있다고 설명했다. 동체 자체는 약 15m, 직경은 2~3m 정도로 파악되고 있다. 합참 관계자는 "무게도 꽤 나가는 것으로 보인다"고 덧붙였다.
문제의 동체는 발사 직후 바다에 떠다니다 우리 해군에 발견됐다. 군 당국은 이 동체가 바다에 수직으로 세워진 상태로 인양 중인 모습을 전날 공개했는데, 다시 가라앉은 것이다. 인양 작업은 그 특성상 아주 위험하고 힘들다고 군 관계자는 전했다.
이 '동체'의 정체에 대해 이종섭 장관은 국회 국방위원회 전체회의에서 "(로켓의) 2단체로 보고 있다"며 "그 이상 3단체와 (위성)탑재체 부분은 지속해 추적하고 있다"고 말했다.
해군은 잠수함 구조함인 청해진함을 추가로 투입해 인양을 계속 진행할 예정인데, 다소 시간이 걸리더라도 2단체가 인양되면 좀더 자세한 기술적 내용을 분석할 수 있을 전망이다. 탄도미사일과 비슷한 로켓의 세부적인 정체가 파악되면, 북한의 미사일 관련 능력에 대해서도 좀더 정확한 사항들을 알 수 있게 된다.
이 장관은 "예상했던 것보다 무거워 다른 장비를 투입하고 있고, 시간이 좀 더 소요될 것"이라며 "이틀 정도, 내일 모레까지는 가야 하지 않을까 한다"고 말했다.