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우리 군 당국이 8일(한국시각) 미국에서 두 번째 자체 대북 킬체인(선제타격)의 ‘눈’으로 불리는 군사정찰위성 2호기를 성공적으로 발사하며 독자적 우주 감시·정찰 분야를 개척했다. 이를 두고 우주항공 분야의 권위자인 김경민 한양대 명예교수는 “‘국내 첫 영상레이더(SAR·Synthetic Aperture Radar)’를 탑재하여 낮과 밤 관계없이 대북 독자 감시를 하면서도 초고해상 영상까지 신속 전송할 수 있게 됐다”고 평가했다.
9일 김 교수는 본지 통화에서 이같이 밝히며 이번 군사정찰위성 2호기 발사에 대해 ‘우주 독립국’의 위상을 갖췄다고 평가하며 “날 발사된 2호기는 국내 처음으로 영상레이더(SAR)가 탑재된 위성”이라고 소개했다.
전날 오전 8시17분(현지시각 7일 오후 7시17분) 미국 플로리다주 소재 케이프커내버럴 공군기지에서 미 민간 우주업체 ‘스페이스X’의 ‘팰컨9’ 로켓에 실려 발사됐다. 2호기는 같은 날 해외지상국과의 1차 예비 교신에 실패했으나 본 교신은 성공했다. 앞으로 약 2주간 △태양전지판과 안테나 반사판 전개 △플랫폼 기능 확인, △위성체 운용 상태 정상동작 확인 등의 작업을 거친 후 북한의 핵·미사일 도발 징후를 정찰에 본격적으로 들어갈 예정이다.
이와 함께 우리 군은 ‘425사업’에 따르면 내년까지 SAR 위성 4기와 EO·IR 위성 1기 등 총 5기의 고해상도 중대형(800㎏~1톤급) 군사정찰위성을 확보할 계획으로 1호기는 6~7월쯤 공식 임무에 투입된다. 3호기는 11월에 발사될 것으로 전해진다. 군은 425사업 이후 2030년까지 고체연료 우주발사체를 활용한 소형·초소형 정찰위성 50~60기 확보도 추진 중으로 초소형 정찰위성까지 확보하면 30분 단위로 한반도를 정찰할 수 있게 된다.
우주개발전략연구센터장과 국방과학연구소(ADD) 이사를 역임했으며 ‘우주와 사회 소통상’을 수상한 김 교수는 이 같은 흐름을 두고 “이제는 미국과 ‘우주 동맹을 해야 할 때’라고 단언했다.
다음은 일문일답
-‘영상 레이더(SAR) 장착’이 왜 중요한가.
“SAR 위성은 전파, 마이크로파 등을 지상 목표물에 쏜 뒤 반사돼 돌아오는 신호를 합성해 영상으로 만든다. 주·야간 빛의 영향을 받지 않는 데다 구름 등 기상 상황과 관계없이 지상 관측이 가능하다. 가시광선을 이용하는 광학카메라가 탑재된 위성은 구름이 끼어 있거나 한밤중에는 지상의 모습을 담을 수 없는데 날씨에 구애받지 않고 24시간 촬영할 수 있다. SAR 위성은 거시적인 수준에서 수백km에 걸친 지상에서 일어나는 일들을 감시할 수 있다.
레이더 위성 약점이 해상도가 흑백이라 해독도 어렵고 판독도 어려워 개발 과정에서 이를 두고 고민이 많았다. 결국, 영상화하면서 판독 능력이 대폭 상향됐다. 거기다가 30㎝급 해상도의 전자광학(EO)·적외선(IR) 탑재 위성 1호기는 정찰위성급(級) 해상도를 갖췄다. 이제 특히 디코이(가짜 무기)를 식별하거나 적 병력·장비의 이동 상황을 추적하는 데도 유용한 SAR과 수십 센티까지 함께 보는 EO 위성을 같이 쓸 수 있게 된 것이다.”
-국내 위성 기술, 어느 정도 진척을 이룬 것인가.
“일단 우주 분야는 나라에 돈이 있어야 한다. 기술 장벽이 높고 비용 부담이 큰 탓이다. 미국과 러시아·중국·일본·유럽연합(EU) 소수 국가만 자체 군사용 정찰위성을 운용 중인데 우리가 이 대열에 낀 것이다. 우주 독립국으로서 위상을 갖게 됐다. 위성 본체와 탑재체 대부분이 국내 독자 기술로 개발된 것으로 안다.
처음에 EO위성 해상도 6m 거리에서부터 시작해서 30cm까지 줄였다. 굉장히 만족스럽다. 우리 군 당국은 EO위성 1기와 SAR 위성 4기를 갖출 것이다. 정찰위성 1호기는 하루에 2번 한반도를 촬영할 수 있지만 2호기는 하루 4∼6회 정도 돈다고 한다. 정찰위성 5기가 차례로 전력화되면 2시간마다 북한 미사일 기지와 핵실험장 등에 대한 밀착 감시가 가능해진다.”
-미국 스페이스X 팰컨9 우주발사체에 위성을 실었다
“무게 때문이다. 팰컨 9는 스페이스X가 개발한 재사용 가능한 우주발사체로 세계에 유일무이하다. 덕분에 기존의 발사체에 비해 거의 절반 가까이 저렴한 발사 비용으로 LEO(지구 저궤도)까지 쏘아 올린다. 중대형 정찰위성 5기는 무게 800∼1000㎏인 중대형으로 모두 스페이스Ⅹ의 팰컨9에 탑재돼 발사될 예정이다.
다만 무게 500㎏ 미만 소형 정찰위성과 무게 100㎏ 미만 초소형 정찰위성은 우리나라 독자 개발 고체연료 우주 발사체에 탑재돼 발사될 예정이다. 소형 정찰위성까지 확보되면 북한 정찰 주기는 30분까지 단축될 것으로 보인다.”
-북한에서도 군사정찰위성 2호기를 쏘아 올린다고 하는데.
“우리 군사정찰위성이랑 비교할 게 못 된다. 걱정하지 않아도 된다. 북한은 수 미터급 밖에 못 본다. 군사정찰위성이라고 말하기도 부끄러운 수준이다.”
-425 프로젝트 이후 전망은.
“당연히 미국과의 우주동맹이다. 우리나라는 지난해 6월 한국의 누리호 로켓 3차 발사에 성공하면서 사실상 인공위성이 지상의 기지국과 제대로 교신할 수 있게 됐다. 2027년까지 세 번의 발사가 이루어지면 한국은 그 누구의 도움을 받지 않고 1.5t급의 인공위성을 언제든지 우리의 일정대로 쏘아 올리게 된다. 말 그대로 우주독립국의 첫걸음을 뗐으며 우주 선진국 대열에 들어선 것이다.
우주 선진국이 되기 위해 넘어야 할 또 하나의 관문은 GPS 위성 개발이다. 현재는 미국에 전적으로 의존한다. 날씨를 예보하는 기상위성, 북한을 들여다볼 수 있는 첩보위성, 나의 지구 지점을 정확하게 알려주는 게 GPS다. 미국이 현재 24기를 운용하고 있다. 우리는 GPS를 공짜로 사용하고 있다. 여기에 매우 아픈 사연이 있다. 1983년 미국에서 출발한 한국 여객기가 옛 소련의 미사일에 격추되어 전원이 사망한 사고가 발생하면서 미국이 군사용 목적으로 사용하던 GPS 정보를 여객기가 사용할 수 있도록 허가한 것이다.”
-우주 동맹 어떤 식으로 가능할까.
“한국형 위성항법시스템(KPS)이 2035년까지 인공위성 8기를 띄우는 사업으로 진행되는데, KPS에 위성 7개가 필요한데 정지궤도 위성 3개·경사궤도 4개다. 이는 미국이 운용 중인 글로벌위성항법시스템(GPS)와 상호운용이 가능하다. 미국의 위성항법장치인 ‘GPS’로 대륙간탄도미사일(ICBM)이나 순항미사일 위치를 현재에도 받고 있다. 만약 우리나라가 예정대로 2035년에 자체 GPS인 KPS를 운용하게 되면 미국과 연동해 더 정밀하게 위치 정보를 파악하게 되고 한·미 우주동맹도 더욱 강화될 것이다.
일본은 이미 7기의 GPS 위성 배치가 거의 완료 단계에 있어 미·일 우주동맹을 이미 선언했다. 최소한 GPS 위성과 군사용 첩보위성은 갖추어야 우주동맹 훈련이 가능하다. 아마 북한의 동태를 손바닥 들여다보듯 볼 수 있을 것이다.”
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