군사정찰위성1호 발사 성공…국내외 지상국과 교신
운용시험평가 거쳐 내년 상반기 전력화…북핵 도발 감시 역할
2025년까지 정찰위성 5기 확보…“초소형위성 체계개발도 진행”

한국의 첫 군사정찰위성이 2일 새벽 미국 밴덴버그 우주군기지에서 발사돼 우주궤도에 안착했다. 국내 지상국과도 교신하며 모든 절차를 성공적으로 마무리했다.

우리 군의 정찰위성 1호기를 탑재한 미국 우주기업 스페이스Ⅹ의 발사체 ‘팰컨9’은 한국시간 2일 오전 3시 19분(현지시간 1일 오전 10시 19분) 캘리포니아 소재 밴덴버그 기지에서 발사됐다.

국방부와 스페이스Ⅹ에 따르면 팰컨9이 발사되고 2분 22초 후에 1단 추진체가 분리돼 떨어져 나갔고, 이어 약 20초 후에 페어링(위성보호덮개)이 분리됐다. 발사 14분 뒤인 3시 33분에는 2단 추진체에서 분리된 정찰위성 1호기가 목표로 설정했던 우주궤도에 정상 진입했다.

우주궤도에 안착한 정찰위성 1호기는 오전 4시 37분쯤 해외 지상국과 처음으로 교신했다. 지상과의 교신은 팰컨9이 발사된 지 78분 만으로, 우리 군 정찰위성 1호기 발사의 성공이 확인되는 순간이었다.

국방부는 해외 지상국과의 첫 교신을 통해 정찰위성 1호기가 궤도에 성공적으로 안착했고, 위성의 상태도 양호한 것을 확인했다고 전했다.

정찰위성 1호기는 이날 오전 9시 47분에 국내 지상국과 교신에도 성공했다.

1호기는 앞으로 4∼6개월 동안의 운용시험평가를 거쳐 내년 상반기에 전력화된다.

군 당국은 운용시험평가 기간 정찰위성의 구동 상태를 점검하고 위성이 촬영하는 영상의 초점을 맞추는 검보정 작업을 진행하며 촬영 영상의 품질도 평가할 예정이다.

정찰위성, 서브미터급…“北 장갑차 넘버링까지 식별”
국방부에 따르면 우리 군 첫 군사정찰위성 1호기는 고도 400∼600㎞에서 지구를 도는 저궤도 위성이다. 감시정찰 분야에서 ‘눈’ 역할을 하는 전자광학(EO)·적외선(IR) 장비를 탑재했다. 두 센서를 통해 야간에는 적외선 카메라로, 주간에는 광학카메라로 표적을 탐지·추적하게 된다.

촬영 영상의 해상도는 0.3ｍ급으로, 3ｍ급으로 알려진 북한 정찰위성에 비해 월등한 성능을 갖춘 것으로 평가된다. 지구관측위성 아리랑 3호보다도 3~4배 정밀하다.

국방부 관계자는 “해상도와 EO·IR 동시 운영 등을 고려하면 우리나라 정찰위성의 성능은 세계 5위 이내로 판단한다”고 밝혔다.

고성능 광학, 적외선 카메라가 장착된 ‘서브미터’급(지상 가로·세로 1m 크기 이하 물체 식별 가능)으로 지상 30㎝ 크기의 물체까지 식별가능한 만큼, 북한 군이 확보한 최신 무기를 파악하는데도 큰 도움이 될 것으로 예상된다.

홍민 통일연구원 선임연구위원은 “지상 30㎝ 물체를 식별한다는 것은 3m 크기 장갑차에 적혀있는 넘버링 소위 식별번호까지 판독할 수 있다는 의미”라며 “북한의 웬만한 장갑차 정도는 쉽게 식별할 수 있어 북한의 군사 동향을 세밀하게 파악하는게 가능해졌다”고 말했다.

25년까지 고성능 영상 레이더 탑재 ‘SAR 위성’ 4기 추가 발사
이번에 발사한 EO/IR 위성은 고성능 합성개구레이더(SAR)에 비해 선명한 이미지를 확보할 수 있는 반면 기후에 큰 영향을 받는다. 구름이 많은 날과 같은 흐린 날씨에는 사진을 찍어도 해상도가 굉장히 낮거나 거의 안나올 수도 있다.

우리 군은 이를 보완하기 위해 2025년까지 순차적으로 SAR 탑재 정찰위성을 4기를 더 쏘아올려 총 5기를 확보할 계획이다. SAR를 탑재한 위성은 전자파를 지상 목표물에 쏜 다음 반사돼 돌아오는 신호 데이터를 합성해 영상을 만든다. 이에 따라 날씨와 관계없이 북한을 관측할 수 있다는 장점이 있다.

나머지 위성들도 모두 팰컨9에 탑재돼 발사된다. 팰컨9은 재활용할 수 있어 발사 비용이 적게 들고 발사 성공률도 높기 때문이다.

국방부 관계자는 “저궤도 위성을 올리는 데 필요한 평균 비용은 무게 1㎏당 2만 달러이나, 팰컨9은 5000달러”라며 “발사 성공률도 99.2%로 현존하는 발사체 중 신뢰도가 가장 높다”고 설명했다.

군 계획대로 EO/IR 위성 1기와 SAR 위성 4기 등 정찰위성 5기를 모두 확보하면 우리 군은 북한 전역을 2시간 간격으로 감시·정찰할 수 있게 된다. 북한의 미사일 발사 동향이나 핵실험 준비정황 등을 파악하는데 크게 기여할 것으로 예상된다.국방부와 방위사업청은 이날 보도자료를 통해 “정찰위성 1호기 발사 성공으로 군은 독자적인 정보감시정찰 능력을 확보했다”며 “정찰위성은 한국형 3축 체계의 기반이 되는 핵심 전력으로 킬체인 역량 강화의 초석이 될 것”이라고 밝혔다.

한국형 3축 체계는 적 미사일의 발사 징후를 사전에 포착해 발사 전에 제거하는 킬체인에 한국형 미사일방어체계(KAMD)와 대량응징보복(KMPR)을 더한 개념이다.

국방부와 방사청은 “우리 군은 신속한 징후 감시 및 조기경보를 위한 초소형위성체계 사업도 체계개발을 진행 중”이라며 “정찰위성과 초소형위성체계의 상호보완적 운용으로 군 독자적 감시정찰 자산의 역량을 극대화해 북한과 경쟁 구도에서 압도적 우위를 차지할 수 있도록 적극 노력하겠다”고 덧붙였다.

이번 발사과정에서 우리 군은 이번 정찰위성1호기 수명에 대한 부분은 언급하지 않았다. 다만 현재 우리 기술적 수준 등을 봤을 때 미국이나 러시아급과 비슷한 2~3년 수명을 갖췄을 것이라는게 전문가들의 분석이다.