#<軍,北 365일 24시간 감시 초소형 위성체계 만든다> <고체연료 엔진 개발 성공,초소형 위성 43개 발사...군사위성 우리 힘으로 띄운다>
인공위성은 지구 주위를 인력에 의하여 운행하는 인공적인 천체로, 지구로부터 작용하는 중력과 위성 자체에 작용하는 원심력이 평형을 이루어 일정한 궤도를 갖고 지구 주위를 공전하는 비행체를 말하며 인공위성은 용도에 따라 과학위성, 통신위성, 기상위성, 지구관측위성 등으로 다양하게 구분할 수 있다.민간에서 운용하고 있는 지구관측위성은 ‘지구상공의 궤도에서 지구 표면, 대기, 해양 등을 관측하는 위성을 말하며, 다목적 실용위성과 차세대 중형위성이 대표적인 지구관측위성이다. 지구관측위성을 개조하여 군에서 운용할 경우 정찰위성(Reconaissanse Satellite)이라고 말한다. 군에서 운용하는 정찰위성은 ‘국경감시’, ‘군사 표적 감시’, ‘표적 변화 탐지 및 식별’, ‘작전지도 작성’, ‘공격 효과 분석’ 등 다양한 분야에서 활용되는 추세이다.
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1.軍,北 365일 24시간 감시 초소형 위성체계 만든다.
❶먼저,전작권 전환이슈를 살펴보면 전작권 전환을 주장하는 진영은 안보 주권 회복을 명분으로 내세우면서 전환 반대 진영을 ‘매국노’ ‘친미 사대주의자’라고 몰아붙이고 반대로 전작권 전환을 반대하는 진영은 안보 불안 해소와 한미동맹 강화를 내세우면서 반대 진영을 ‘빨갱이’ ‘이상주의자’라고 몰아붙이며 대립하고 있으나 사실 양 진영의 주장은 다 맞는 말이다.
❷한미 양국이 2014년 제46차 한미안보협의회의(SCM)에서 규정한 전작권 전환 조건은 ▲전작권 환수에 부합하는 한반도 및 지역 안보 환경 ▲한미연합방위를 주도할 수 있는 한국군의 핵심 군사 능력 확보 ▲북한의 핵·미사일 위협에 대한 우리 군의 초기 필수 대응 능력 구비 등 3가지나 7년이 지난 지금까지 이 3가지 조건 중 갖춰진 것은 단 한 하나도 없다.
❸첫째,한반도 및 지역 안보 환경을 보면 북한의 위협은 더욱 고도화돼 지난 7년간 북한은 단거리부터 중거리, 장거리에 이르기까지 모든 유형의 정밀 타격 자산을 확보했고, 여기에 탑재할 소형화된 핵탄두 개발 및 양산에도 성공했으며 최근에는 순양미사일과 탄도미사일을 발사 하였고 중국, 러시아, 일본의 군사적 팽창으로 서해와 동해에는 연일 이들 나라의 군함과 군용기가 떠다니고 있으며, 우리의 핵심 해상교통로에서는 미국과 중국의 군사적 긴장이 고조되고 있다.
❹들째,한미연합 방위 주도를 위한 핵심 군사 능력이란 크게 정보 능력과 지휘통제 능력, 그리고 전쟁 지속을 위한 군수지원 능력을 의미하나 사실 이 분야는 이들 능력을 모두 갖추는 데 소요되는 예산이 천문학적이기 때문에 애초에 한국이 독자적으로 능력을 갖추는 것이 불가능하다는 지적이 끊임없이 제기돼 왔고 한미연합 방위를 주도할 수 있는 한국군의 핵심 군사 능력 확보라는 목표도 거의 달성되지 못했다.
❺셋째,북한의 핵과 미사일 위협에 대한 아직 독자적인 조기경보 능력도 제대로 갖추지 못해우리 군의 초기 필수 대응 능력 역시 갖춰지지 않았다.
▶북한은 지난 2016년 9월 5일 스커드미사일을 개량한 스커드-ER(최대 사거리 1000㎞)를 TEL에 싣고 터널에 은신했다가 기습적으로 발사한 바 있고 북한은 그동안 신형무기를 이동해 발사할 수 있는 TEL을 개량해 수량을 대폭 늘리고 있는 것으로 알려졌고 TEL은 터널과 나무숲 등에 숨어 있다가 개활지로 나와 미사일을 발사한 뒤 재빨리 숨을 수 있다.
▶한미 군 당국이 공동으로 작성한 보고서에 따르면 북한이 보유한 탄도미사일은 최대 900여발이며 스커드 미사일은 최대 440여 발,이동식발사대(TEL) 108기를 보유하고 있는 것으로 판단하고 있는데 북한이 스커드미사일을 TEL에 싣고 동시에 여러 발을 발사하면 주한미군의 고고도미사일방어체계(THAADㆍ사드)나 패트리엇(PAC-2ㆍ3) 미사일로는 요격이 불가능할 것으로 보고 있다.
▲정보 능력은 최소 72시간 이전에 북한의 전쟁 도발 준비를 조기경보 할 수 있는 전략적 정보 수집·분석은 물론, 전쟁이 발발하면 전구(Theater) 내에서 발생하는 모든 정보(Intelligence)를 실시간으로 수집·분석하고 정보(Information) 소요 부대에 이를 제공할 수 있는 능력을 의미하는데 이를 위해서는 한반도 전역을 촘촘하게 감시할 수 있는 영상·신호정보 수집 위성과 정찰기를 대량으로 도입, 운용해야 한다.
❻그런데,한반도 상공을 1시간에 한 번 촬영하려면 10~12기의 정찰위성이 필요하다. 정찰위성 기당 가격이 2500억~3000억 원 수준이고, 설계 수명은 5년 안팎이므로 매년 위성 전력의 구축, 유지에만 조 단위 예산이 필요하다.
▲정밀한 작전을 위해 위성 구입비만 적어도 3조 가량이 들며 미군의 조인트 스타즈나 RC-135 같은 고성능 정찰 자산은 대당 3000억~5000억 원 수준이다.
❼따라서,북한 전역을 실시간으로 들여다볼 수 있는 조밀하고 정밀한 정보자산아 있어야만 미군에 의존 하지 않고 전작원 회수도 가능 한 일이니 만큼 반드시 군 정찰 위성은 필수적이라 하겠다.
❽이런 와중에 방위사업청(청장 강은호)은 올해 8월 우주 방위사업 발전 전담 조직의 신설에 이어 군 정찰위성과 초소형위성체계 개발사업 등 우주 국방력 확보를 위한 방위력개선사업을 본격 추진해 나갈 계획이라고 10일 밝혔다.
❾현재 우리나라는 다목적 실용위성(아리랑) 5호 등 광학(EO/IR) 위성과 영상레이더(SAR) 위성을 보유하여 운영하고 있으나, 한반도 상공을 지나는 횟수가 적어 북한의 이동식 미사일 발사대나 핵·미사일 등 위협을 실시간 탐지하기에는 턱없이 부족한 실정으로 미국의 정찰자산에 의존할 수밖에 없는 상황이다.
❿방위사업청은 더 높은 해상도를 가지고 다수의 위성을 동시에 운용할 수 있는 군 정찰위성을 국방과학연구소 주관으로 개발하고 있으며, 이에 따라 2020년대 중반에는 우리 군 독자적으로 북한의 주요 위협을 감시할 수 있는 감시정찰 능력을 보유하게 된다.
⓫이러한 군 정찰위성은 고성능 영상레이더와 광학위성이 탑재되어 한 차원 높은 해상도로 한반도를 감시할 수 있으며, 위성 방문주기도 단축되어 우리 군의 감시정찰 능력을 대폭 향상시킬 것이다.
⓬방위사업청은 내년부터 초소형위성체계 사업을 착수할 예정이며 북한의 이동식 미사일 발사대 등 시한성 긴급표적에 대한 위협요소를 신속하게 감시하여 조기 경보 능력을 구비할 것으로 기대된다.
⓭초소형위성체계 사업은 다수의 군집 위성이 저궤도에서 각자 정해진 궤도를 돌면서 탐지 지역의 이상 징후를 식별할 수 있는 정찰위성체계로서, 현재 개발 중인 군 정찰위성과 상호 보완적인 운용을 통해 365일, 24시간 한반도를 지켜보는 눈의 역할을 수행할 수 있는 군 감시정찰 자산이다.
⓮또한 올해 8월부터 대한민국 우주산업 육성을 위한 우주 전담 조직을 신설하여 운영 중에 있으며,향후 10년간 국방 위성분야 핵심기술 개발에 약 1.6조원의 투자가 계획되어 국방 우주산업의 새로운 성장 동력을 부여하게 될 전망이다
⓯아울러 위성 등 우주무기체계의 시험평가 및 계약제도 개선을 위하여 국방전력발전업무훈령 개정 및 관련 계약특수조건 신설 등을 추진하고 있으며, 향후 법·제도적인 기반 마련을 통해 군 독자적인 감시정찰 자산 확보를 위한 우주개발 사업도 탄력 받을 것으로 기대된다.
⓰정규헌 지휘통제통신사업부장은 “이번 군 정찰위성 사업 및 초소형위성체계 개발사업 등 우주 방위력개선사업의 원활한 추진을 통해 신속하게 징후를 감시하고 조기 경보 능력을 확보할 뿐만 아니라 국방 우주산업이 한 단계 도약하는 계기로 활용해나가겠다”고 강조했다
2.고체연료 엔진 개발 성공,초소형 위성 43개 발사...군사위성 우리 힘으로 띄운다
❶그동안 우리나라는 발사체 기술이 없기 때문에 인공위성을 발사할 때마다 700억 원에 달하는 비용을 해외 업체에 지급했지만 한화에어로스페이스가 세계 7번째로 누리호 1단과 2단의 75t급 엔진과 3단 7t급 엔진을 생산납품하면서 우리 힘으로 인공위성을 쏘아 올릴 수 있게 됐다.
❷누리호 발사에 성공한다면 우리 군이 내년부터 쏘아 올릴 초소형 위성에도 도움이 될 것이며 군이 초소형위성을 발사하려는 것은 북한의 이동식 미사일 발사대(TEL)를 발견하기 위해서다.
▶순수 국내 기술로 제작된 한국형 발사체 누리호 비행모델(FM)은 발사 점검의 마지막 관문인 WDR을 최근 성공적으로 끝내고 전남 고흥군 나로우주센터에서 10월 21일로 예정된 1차 발사를 대기 중이다.
▲WDR이란 발사체를 발사대에 세우고 극저온 환경에서 발사체가 정상 작동하는지를 확인하기 위해 영하 183℃의 산화제를 충전·배출하는 작업을 말한다.
▲누리호의 정확한 1차 발사일은 오는 29일로 예정된 발사관리위원회에서 확정된다. 기상 변수 등을 고려해 1차 발사일 이후 일주일간은 예비발사 기간으로 지정된다.
▶정부는 누리호 1차 발사의 성공 여부와 관계없이 2022년 5월 2차 발사도 준비 중이며 누리호 발사가 성공하면 발사체 성능 신뢰를 높이기 위해 4차례 더 발사한다.
▲누리호는 아파트 17층 정도의 높이(47.2m)에 총 중량이 약 200t에 달하며 75t급 액체엔진 4기가 묶여있는(클러스터링) 1단부와 75t급 액체엔진 1기로 이뤄진 2단부, 7t급 액체엔진 3단부로 구성된다.
▶누리호는 1.5t급 더미(모사체) 위성을 싣고 하늘로 발사되는데, 1단부는 대기권을 돌파하는 데 쓰이고 2단부는 우주 공간으로 이동시키는 역할을하며 이후 3단 로켓이 600∼800km 상공 지구 저궤도에 위성을 진입시킨다.
▲누리호 발사가 성공하면 우리나라는 미국, 러시아, 프랑스 등에 이어 독자적인 우주 수송 능력을 갖춘 7대 우주강국에 합류하게 된다.
❸초소형 위성체계는 다수의 군집 위성이 저궤도에서 각자 정해진 궤도를 돌면서 탐지 지역의 이상 징후를 식별할 수 있는 정찰위성체계로 군 정찰위성이 차질 없이 개발된다면 2020년대 중반에는 365일, 24시간 한반도를 직접 감시하는 정찰 능력을 보유하게 될 것으로 보인다.
❹한편,국방과학연구소는 지난 7월 29일 우주발사체용 고체연료 엔진 연소 시험에 성공했다고 밝혔고 군은 이 고체 엔진을 독자개발한 우주로켓에 활용할 계획으로 일단 2024년 우주로켓에 500kg급 소형 위성을 탑재해 쏘아 올리는 것을 시작으로, 2025년엔 43개의 초소형 정찰 위성을 띄우는 것을 목표로 하고 있다.
❺그 동안은 미국의 미사일 지침으로 개발이 제한돼 있었는데, 지난 5월 한미정상회담을 통해 미사일 지침이 완전히 해제되면서 자유롭게 연구 개발할 수 있게 되었고 개발도 어렵고 충전 시간이 오래 걸리는 액체 연료와 달리, 고체 연료는 제작 비용도 저렴하고 충전할 필요 없이 언제든 사용할 수 있다.
❻정부는 고체연료를 사용한 다양한 우주발사체의 개발과 생산이 가능해진 만큼 우주산업을 키우기 위해 민간기업에도 기술 지원을 추진할 계획이다.
❼다만,전문가들은 소형 정찰위성 획득전략 수립을 위한 선결 조건으로
▶첫째, 국가 예산의 효율적인 사용과 중복투자 배제 등 효율적인 위성 획득을 위해 체계적인 소형 정찰위성 중장기 획득계획 수립이 필요하다.
▶둘째, 소형 정찰위성의 진화적인 개발을 위하여 표준화 및 모듈화 개발전략을 수립해야 한다.
▶셋째, 민군 협력하여 효율적으로 소형 정찰위성을 획득할 수 있도록 범부처 사업추진체계 도출과 추진계획 수립 등 민군 협력방안을 강구해야 한다.
▶마지막으로 소형 정찰위성 관련 핵심기술 연구개발에 정부출연연구소 및 민간 연구기관 참여를 효과적으로 유도하기 위한 절차와 방안이 마련되어야 한다고 지적 한다.
❽세계적으로 정찰위성 개발 방향은 중대형 정찰위성 개발추세에서 소형 정찰위성 개발추세로 변화하고 있으며 대부분 초소형위성은 상용 위성으로 운용되고 있기 때문에 상용초소형위성을 군용으로 개조할 때 군 요구 충족성(보안, 항재밍, 자율성, Redundancy, 광통신 등), 안전성 및 신뢰성 확보 등 위해 위성의 무게 증가가 예상된다.
❾국내에서 차세대소형위성에 소형 SAR를 탑재하는 등 군이 활용할 기반기술이 국내에 축적되어 있으나 관련 기술 개발전략에 반영이 미흡한 실정이다.
▲예컨대, 우주 환경에 적합한 차세대 소형위성 SAR(synthesized aperture radar,지상으로 전파를 발사해 지표면의 영상을 만들어 내는 장비)안테나 기술 등 국내에 축적된 기반기술의 반영과 활용이 미흡하다고 할 수 있다.
❿국가적으로 지구관측위성은 우주개발진흥 기본계획에 의거 범부처 차원에서 체계적이고 단계적으로 발전시키고 있고, 전자광학(EO) (초)소형위성은 국가적으로 개발에 착수하였기 때문에 향후 군이 활용하거나 획득할 수 있는 여건이 마련되었다.
⓫영상레이더(SAR) 초소형 전술위성의 경우 차세대 소형위성의 SAR 탑재체 개발 경험을 활용하면 효율적일 것으로 판단된다.
⓬결론적으로 국내에 축적된 민간 소형위성 기술을 활용하여 안정적으로 소형 정찰위성을 획득하는 방향으로 전략변화 모색이 필요하다고 하겠다.