인공위성에 대한 상식_2
인공위성(지구인공위성)은 첨단의 재료를 만들 줄 알아야 하고 고도로 정밀한 제작능력이 있어야 하며 매우 어렵고 복잡한 기술을 가져야만 보유할 수 있는 것입니다.
그래서 세계에서 인공위성 발사능력을 완전히 갖추고 있는 나라의 수는 다섯손가락안에 듭니다. 그리고 인공위성 발사는 난이도가 매우 높은 작업이고 많은 변수가 작용하므로 발사능력을 갖추었다고 해도 반드시 성공하는 것은 아닙니다.
실제로 인공위성 발사를 가장 많이 하는 미국의 경우 성공률이 50%를 넘지 못합니다.
인공위성 발사기술은 탄도미사일(대륙간탄도미사일, ICBM) 발사기술과 기본적으로 같습니다.
지구는 둥글기 때문에 미사일이 대륙과 대륙사이를 날아가기 위해서는 대기권(지표면에서 40km∼100km이내의 고도를 말하는 공간으로 공기가 존재하는 영역)을 일단 벗어나야 하기 때문입니다. 일정한 연료로 먼거리를 날아가기 위해서도 공기와 마찰이 없는 대기권밖에서 비행해야 합니다.
그런데 상승하여 대기권위로 올라가고, 대기권밖에서 수평궤도로(물리적 타원형궤도) 비행하려면 3단계의 추진체를 사용해야 합니다. 이는 중력을 극복하고 상승시키는데 필요한 추진력을 발생시켜야 하는 것과 이에 필요한 연료의 무게, 발사체의 무게가 서로를 제약하는 상호관계가 있기 때문입니다. 여기에 상승궤도에서 비행궤도로 변경해야 하는 문제 등이 있기 때문이기도 합니다.
따라서 인공위성발사에는 일정한 힘을 가진 추진체 개발, 1단발사체의 점화 상승 후 자세를 잡는 기술, 1단발사체를 분리하고 2단발사체를 점화하는 기술, 2단발사체를 분리하고 3단발사체를 점화하는 기술, 위성체 보호덮개(페어링)를 열고 위성체를 사출하는 기술 등이 필요합니다.
물론 이 기술은 매우 까다롭고 복잡한 기술입니다.
그런데 이 기술, 인공위성을 지구상의 특정궤도에 올려놓는 기술은 대륙간 탄도미사일을 자기 궤도로 비행시키는 기술과 같습니다.
이 때문에 인공위성발사기술을 가지면 대륙간탄도미사일기술을 가지게 되는 것입니다. 즉 인공위성발사능력은 곧 대륙간탄도미사일발사능력입니다.
물론 대륙간탄도미사일에는 인공위성에는 꼭 필요하지 않는 대기권재진입기술(특정한 각도로 대기권에 집입시킬 수 있는 로켓추진기술과 자세제어기술, 대기권에서 낙하비행할 때 공기와의 마찰열을 극복하는 기술, 상대의 요격과 방공망을 회피하는 회피기동기술과 다탄두 분리발사기술 등)이 추가로 요구됩니다.
이 대기권재진입기술은 대기권의 특정 궤도에 미사일을 올려놓는 기술보다는 어려운 것이 아니지만 나름대로 상당한 기술이 있어야 가능한 것입니다.
몇 년전 북에서 ICBM시험발사에 성공했을 때 미국놈들과 대한민국에서 ‘대기권재진입기술은 아직 없다.“는 소리를 해댔습니다.
미사일이 대기권밖의 궤도로 진입한 것(미국본토에 가 닿을 수 있는 사거리 능력을 가진 것)은 부정할 수 없으니 증명할 수 없는 대기권재진입기술에 대한 시비질로 북의 미사일 능력에 대한 공포를 줄여보자는 수작이었습니다.
하지만 대기권재진입기술도 없으면서 대륙간탄도미사일을 개발하고 시험발사까지 하는 멍청이는 있을 수 없습니다.
아직도 기억에 생생하겠지만 북이 최초로 인공위성을 쏴올린 것은 1998년 8월 31일이었습니다.
당시 북은 발사체 백두산을 이용하여 위성체 광명성 1호를 궤도에 올렸습니다.
그리고 2009년에는 발사체 은하2호에 위성체 광명성2호를 탑재하여 궤도에 진입시켰습니다.
이어 2012년 에는 4월의 실패를 극복하고 12월에 발사체 은하3호를 이용하여 광명성 3호2호기를 궤도에 올리는 데 성공했습니다.
그리고 2016년 2월에는 발사체 광명성호에 위성체 광명성4호를 탑재하여 우주공간에 올렸습니다.
2012년 4월까지의 인공위성발사를 비롯하여 북의 인공위성발사에 대해 대한민국은 다 실패하였다고 주장했습니다.
발사한 인공위성이 지구위에서 자기궤도를 돌고 있음에도 실패했다는 억지 주장을 계속할 수 있었던 이유중의 하나는 2009년에 발사한 광명성2호기까지는 인공위성에는 관측기능이나 통신기능이 탑재되지는 않았기 때문입니다. 즉 이때까지의 인공위성발사는 대기권밖의 궤도에 진입시키는 기술을 보유하는 것이 주된 목적이었습니다.
물론 2012년에 발사한 광명성3호와 2016년에 발사한 광명성4호는 기상 등 과학관측을 하는 실용위성입니다. 하지만 광명성3호와 광명성4호 발사과정에서 인공위성 발사기술, 다르게 말하면 대튝간탄도미사일에 필요한 기술과 능력을 비약적으로 발전시킨 것도 사실입니다.
이것은 북의 인공위성발사는 인공위성기술을 가지려는 것이기도 했지만 우선적으로는 대륙간탄도미사일 능력을 보유하기 위한 것이었다는 사실을 말해줍니다.
이것은 당시 인공위성 발사에 성공하면 북의 인민들이 그렇게 기뻐한 까닭을 알 수 있는 것이기도 합니다.
북은 2016년 새로운 인공위성 추진체인 광명성호로 위성체 광명성4호를 발사하는데 성공한 직후인 2017년 7월에 대륙간탄도미사일 화성14형을 시험발사했습니다. 그리고 그해 11월에 대륙간탄도미사일 15형을 시험발사하였습니다.
그리고 2020년 새로운 대륙간 탄도미사일 화성17형을 공개하였고 2022년 3월 사거리가 2만2천km에 이른다는 이 대륙간탄도미사일, 화성17형의 시험발사를 했습니다.
인공위성기술은 매우 어려운 기술입니다.
대한민국이 발사했던 나로호는 대한민국의 기술이 아닙니다. 쏘련이 망한 직후에 러시아에게 돈을 주고 계약한 위탁발사였습니다. 이후 자체로 개발했다는 발사체 누리호는 러시아의 낡은 발사체기술을 베낀 것입니다.
그럼에도 대한민국은 인공위성발사기술을 다 가지고 있지 못합니다. 대한민국은 고작해서 3단발사체에서 위성체를 사출하는 기술정도를 가지고 있을 뿐입니다. 그런데 이마저도 덮개(페어링) 제거와 위성체 사출에서 실패를 거듭하고 있습니다.
2022년에 발사된 누리호에서는 초소형 인공위성 3개 중 한 개가 제대로 사출되지 않았습니다. 그래서 이 인공위성은 그저 궤도를 돌뿐 기능을 발휘하지 못했습니다. 이에 대해 대한민국의 항공우주연구원은 제대로 되었다 하더라도 이 인공위성의 수명이 원래 1년에 불과했으니 크게 아쉬울 것은 없다고 말했습니다.
연이은 인공위성발사로 2016년에 이르러 인공위성발사기술을 확보한 북은 대륙간탄도미사일 개발에 본격 착수하게 됩니다.
그 성과가 2017년의 화성13형, 화성15형의 시험발사 성공입니다. 그리고 그 성과는 2020년의 화성17형(발사위력과시는 2022년)로 이어졌습니다.
미사일능력을 완비하고 이를 더욱 고도화하고 있는 북에게는 정찰능력을 획기적으로 높이는 것이 필요합니다.
‘만리를 때리는 능력’은 ‘만리를 굽어볼 수 있는 능력’이 안받침되면 더욱 강한 힘으로 되기 때문입니다.
지구상 어디라도 타격할 수 있는 미사일능력에 지구상 모든 곳을 내려다 볼 수 있는 정찰능력을 가지면 그야말로 무적의 힘을 가지게 됩니다.
특히 미국이 대규모 무력과 각종 비행기와 함선을 수시로 인근 해역과 공중, 육상으로 밀어넣고 있는 조건에서 이를 더 세밀하게 파악할 수 있는 능력이 요구되고 있습니다.
한반도와 그 주변을 내려다보는 인공위성이 있으면 미국의 항모전단은 손쉬운 목표물로 될 뿐입니다. 틈만 나면 자랑질 해대는 스텔스비행기, 전략폭격기들은 북의 영공으로 접근조차 할 수 없을 것입니다.
2007년 북은 확보된 인공위성 발사기술로 정찰위성을 발사하여 궤도에 올려놓을 결심을 천명합니다.
첨단화된 정찰위성을 보유하는 것, 이것은 미사일능력을 완성한 북의 군사력 강화의 역사가 그 다음 단계로 진입하는 것입니다.
하지만 그 과정은 결코 순탄치 않았습니다. (계속)