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2020년 우리의 광학위성 3개 도태돼, 北 ICBM/SLBM 도발시 완전히 까막눈

 

-올해 아리랑 3호, 아리랑 3A호, 아리랑 5호까지 모조리 일시 도태 예정

-2020년까지 한국형 정찰위성 5기 쏘자던 계획 연이은 차질 빚어 

-올해 북한이 ICBM이나 SLBM 쏘면, 한국은 온전히 미국과 일본의 위성정보에 의존해야

-인공위성 공백 예상하고 준비한 425 사업도 차질 빚어

-한국의 킬체인과 한국형 미사일 방어체계(KAMD) 구축에도 공백 생겨 

-북한의 작년 크리스마스 선물 올해 안에 주면 어쩌나?

-중국 2019년 쏘아올린 인공위성 무려 27기 

김동연 공개정보분석가

아리랑 3호, 아리랑 3A호, 아리랑 5호는 모두 2020년 올해 다 도태될 예정이다. 이 위성들은 국제적으로는 KOMPSAT-3, 3A, 5로 불린다. 이 아리랑 위성들은 지상의 물체 식별에 탁월한 기능들을 가지고 있다. 국내 대부분의 위성운용 통제권은 국정원이 가지고 있다고 알려졌다. 이번에 도태를 앞두고 있는 이 위성들의 간략한 스펙을 알아보자.

Tether-satellite-NASA
인공위성. photo=wikimedia

지상관측용 아리랑 인공위성 3기 모두 2020년에 도태 

2012년 발사된 아리랑 3호는 당초 임무기간이 4년이었으나 설령 연장 운용했더라도 2020년 도태는 불가피하다. 보통 인공위성은 당초 계획된 임무기간 보다 유사시를 대비해 더 운용이 가능하게 설계하여, 때에 따라 탄력적인 운용을 할 수 있다. 이 위성은 고해상도 광학장비를 탑재하여 지상의 70cm 까지의 물체를 식별이 가능하다. 위성의 목적도 지상관측용으로 저궤도인 650km 내외를 비행한다. 위성의 무게는 약 1톤이다.

2015년 발사된 아리랑 3A호는 장착된 광학장비가 뛰어난 저궤도 탐지 위성이다. 적외선 광학장비(IR)와 전색성(Panchromatric)광학장비를 탑재하고 있다. 따라서 지상의 55cm 크기까지도 식별이 가능한 위성이다. 비행고도는 530km 내외로 저궤도 위성(LEO)다. 적외선과 고해상도 장비를 통해서 주간과 야간에 북한의 이상징후 포착을 하는데 유용한 인공위성이다. 발사연도도 2015년으로 비교적 최신 인공위성이지만, 2020년 도태된다. 이 위성의 단점은 SAR(합성개구레이더) 광학장비를 탑재하지 못했다는 점이다. SAR은 전파를 방사하여, 지면을 탐지하기 때문에 기상과 무관하게 탐지가 용이하다. 이 때문에 국내에서도 SAR 장비를 탑재한 인공위성 수요가 제기된 상태다. 그 결과물이 아리랑 5호다.

아리랑 5호는 아리랑 3A에 앞서 2013년 발사되었다. 앞서 설명한 SAR이 국내 최초로 탑재된 인공위성이다. 다만 탑재된 SAR 기술이 국내에서는 만들어본 경험이 적어, 외부 기업과 합작형태로 제작됐다. 따라서 일각에서는 실제 운용시 성능이 예상보다 떨어질 것이란 우려가 있다. SAR 외에는 LRR라는 장비가 탑재되어 지상교신 및 궤도 측정 등 다목적으로 사용될 수 있다. 본래 지상관측 및 우주 대기와 기상 탐지 등을 목적으로 발사됐다. 당초 임무 기간은 2018년까지였으나, 연장운용되어 2020년 도태된다. 아리랑 5호는 당초 2011년 발사를 예정했으나, 발사장 승인을 러시아가 내주지 않아 2년 늦어진 2013년 발사됐다.

휴민트(HUMINT) 정보 제한적인 북한 상대로 테킨트(TECHINT)마저 사라져 

종합하자면, 한국 정부가 운용중인 핵심 지상관측용 인공위성 3개가 올해 안에 모조리 도태된다. 더군다나 연장 운용을 하더라도 이미 위성 운용을 위한 마지노선이라 볼 수 있는 5년 이상을 대부분 넘긴 상태다. 따라서 연장 운용 가능여부도 미지수다. 억지로 운용하더라도 본래 기능 모두를 제대로 활용할 수 있을지도 확신할 수 없다. 결국 국가적으로는 대북감시를 위한 테킨트(Techint, 기술정보)부분에서 상당한 공백을 초래하는 셈이다.

북한의 입장에서 올해는 절호의 찬스다. 북한이 작년 말부터 운운하던 크리스마스 선물을 해를 넘긴 올해로 초점을 맞추는 이유가 이러한 국정원의 대북감시 테킨트 공백을 염두에 두었는지도 모른다. 특히 한국정부는 일본과의 군사정보교류인 지소미아(GSOMIA)를 마지못해 연장하는 등 최근 우방국과 동맹국인 미국과의 관계가 악화되는 모양새다. 따라서 올해부터는 북한의 ICBM 이나 SLBM 관련 움직임을 우리 정부가 단독으로 포착하기 어려운 해가 될 여지가 있다. 북한과 같은 폐쇄국가는 휴민트(인적정보) 자원보다는 테킨트 의존도가 훨씬 높은 구조다. 그런데 이런 북한을 상대로 테킨트마저 그 활로가 막히면, 올해는 한국에게 치명적인 해가 될 수 있다.

사업 만료일 계속 늘어나는 한국형 군사 정찰위성 425사업 

인공위성은 일반적으로 설계와 목적 등에 따라서 짧게는 5년 내외에서 길게는 10년가량 사용한 뒤에는 도태된다. 당초 임무기간보다 늘어날수록 일부 기능은 제한적으로만 활용될 수 있다. 우리 정부는 2020년까지 총 5기의 인공위성이 추가로 궤도에 진입했어야만 한다. 이것을 정부는 425 사업이라 칭한다. 현재는 사업기간이 늘어나 2022년까지로 알려졌다. 일각에서는 사업 만료일을 2023년이라고도 말하고, 또 다른 일각에서는 2025년이라면서 고무줄처럼 사업기간 만료 기간이 계속 늘어나고 있다.

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북한 SLBM 움직임을 촬영한 인공위성. 사진=google map captured image

총 4기의 SAR(합성개구레이더) 장비를 탑재한 위성과 1기의 적외선 및 전자광학장비 위성을 쏘아 올려서 한국형 킬체인(Kill-chain)을 구축하는 목적을 가지고 있다. 이 계획대로면 한국의 독자 인공위성만으로 북한을 2시간마다 한번씩 감시할 수 있다. 따라서 변경된 사업계획대로 2020년에는 한국형 군사위성을 최소 1기를 쏘아 올려야 한다. 그런데 아직 아무런 계획이 나온게 없다.

올해 2월 쏘는 천리안 위성은 대북감시용 아니야 

현재 2020년 2월에 쏘겠다는 천리안 2B 인공위성(Geo-Kompsat-2B)는 해양 관측용 인공위성으로 SAR(합성개구레이더)가 장착되어 있지 않다. 비행고도 역시 36000km 정도로 저궤도(LEO) 위성과는 거리가 멀다. 만약 혹자가 이 천리안 위성 발사를 마치 425 사업의 일환으로 설명한다면, 이는 국민을 기만하는 행위다. 즉 쏘아봤자 대북감시에는 도움이 되지 않는 위성만 올해 쏘는 것이다.

이런 우주 감시체계 공백인 상태에서 국방부는 전작권 환수를 운운하고 있다. 미국의 인공위성 도움없이는 북한의 ICBM 발사 징후를 포착할 수 없는 상태다. 현재 상황은 거의 맹인이 된 한국이 미국사람의 팔짱을 끼고 한걸음 내딛는 꼴이다.

이미 425 사업이 여러차례 차질을 빚으면서, 국방부와 국정원 등에서는 외국의 정찰위성을 임차하는 계획을 해결책으로 내놨었다. 그러나 정찰위성은 그 목적상 외국에 임대는 거의 불가능하고, 그 어떤 나라도 이런 요구에 응하지 않았다. 정찰위성을 빌려달라는 발상 자체가 애당초 말도 안되는 것이다. 이것은 마치 남의 집에 들어가서 인감도장 빌려달란 소리처럼 어처구니없는 말이다.

이런 공백이 다가옴을 알고 있는 국방부와 국정원 관계자들은 작년 일본과의 군사정보교류협정인 지소미아(GSOMIA) 파기를 주장한 것은 도대체 무슨 생각으로 그런 만행을 한 것인지 도무지 이해되지 않는다. 그러면서 지소미아로 얻는 실익이 없다며, 태국과 지소미아 체결을 추진했다.

일본은 올해 지상관측용 첨단광학 위성 2기 쏠 예정, 일본 도움 필요해  

일본은 이미 우주정거장 사업까지도 추진하는 우주강국이다. 국제우주정거장에서 로봇을 활용한 각종 임무에 투입된 상태다. 그만큼 일본의 우주개발사업은 한국보다 한수 위로 평가받는다. 특히 일본은 미국 나사(NASA)는 물론 유럽 등 다양한 우주개발기구들과 연계를 통해 오래전부터 많은 항공우주분야 기술을 축적해왔다. 이미 항공우주업계에서 운용되는 대부분의 전투기, 미사일, 레이더 장비는 미국의 방산업체와 일본의 유수 기업인 미쓰비시, 카와사키 등이 함게 만들고 있다. 미국이나 유럽산 전투기의 전장시스템도 일제가 대부분이다.

일본이 보유한 지상관측용 인공위성은 모두 진보된 모델들이다. 일본의 다이치 인공위성(ALOS 첨단지상관측광학위성) 시리즈에는 SAR 중에서도 고급사양인 PALSAR을 장비를 탑재하고 있다. 구름층과 기상은 물론 주야간 언제든지 해상도 높은 탐지가 가능하다. 더군다나 일본은 2020년 올해 이 다이치 위성 3호와 4호를 쏘아 올릴 계획을 가지고 있다. 한국의 지상관측 공백을 메워줄 자산이 이웃나라 일본에 있다. 그런데 어째서 한국 국방부는 일본과의 지소미아 파기를 고민했는지 이해할 수 없다.

글로벌 호크가 유일한 희망 

결과적으로 2020년에는 한국은 대북감시 인공위성이 없는 상태로 몇 년을 버텨야 한다. 그나마 다행인 것은 2019년 들어온 글로벌호크다. 고고도 정찰용무인기인 글로벌 호크를 순환 운용한다면, 인공위성의 공백을 그나마 메울 수 있다. 그러나 글로벌 호크의 전력화 및 운용인원이 제한적이기 때문에 얼마나 빠른 시간안에 숙달하여 운용할 수 있을지도 의문이다. 지금으로서는 한국은 일본과 미국이 제공하는 테킨트에 귀기울여야 할 때다.

더군다나 전작권 환수에서 중요한 한국의 킬체인 구축이 사실상 최장 2025년까지는 불가능하다. 한국형 킬체인과 KAMD가 구축이 되더라도 여전히 통신위성(GPS 등)에  대한 공백은 존재한다. 따라서 미국의 공조가 절실하다.

킬체인의 첫단계, 탐지에 속한 인공위성이 제일 중요해, 이란 미사일 공습의 교훈 

현재 킬체인은 세부적으로는 6단계 (F2T2EA) 탐지-확인-추적-조준-교전-평가로 이루어져 있다. 크게 보면 핵심은 3가지로 탐지-추적-교전이다. 그런데 여기서 1단계 탐지가 가장 중요하다. 왜냐하면 적의 이상 징후 포착 및 탐지를 실패하면 나머지 단계의 이행도 불가능해진다. 이 탐지의 핵심 전력이 바로 인공위성이다.

전문가들에 따르면, 인공위성은 북한이 ICBM을 발사하고 약 40초 내외로 구름층을 뚫고 나온 불꽃을 포착하는 역할을 한다. 즉 1분이내에 북한의 도발을 파악하고 대응에 나서는 것이다. 현재 한국의 관측위성이 도태되어 이런 북한의 도발징후 포착을 하기 어려워졌다.

한국형 미사일 방어체계인 KAMD도 마찬가지다. 한국의 독자적 미사일 방어망을 운용하려고 해도 북한이 발사하는 미사일을 인공위성으로 포착해야 한다. 포착에 실패하면, 한국에 배치된 미사일 요격용 미사일들이 제 기능을 하지 못하게 된다. 이번에 중동의 미군기지들이 이란이 발사한 미사일에 파괴됐다. 당시 미군기지에는 패트리어트가 배치되지 않았다고 알려졌다. 해당 사례와 유사한 피해가 국내에서도 발생할 수 있다. 당시 미국은 인공위성을 포함한 탐지자산으로 이란의 도발징후를 파악하여 공격 2시간 전에 기지내 모든 군인들이 안전한 방호시설로 대피했다고 한다. 덕분에 인명피해는 없었다. 한국의 경우에는 인공위성이 없어 인명피해를 동반할 수 있다.

이미 북한은 앞선 남북회담에 앞서 한국의 정찰능력을 의식하고 있음이 확인됐다. 9.19남북군사합의문에서 북한은 분단지역에서 이남 40km 까지 비행금지구역을 요청했고, 수락됐다. 이를 두고 대한민국 수호 예비역 장성단(대수장)의 예비역 장성들은 한국의 정찰기능을 마비시킨 이적행위라고 규탄한 바 있다.

(관련뉴스 https://www.asiae.co.kr/article/2018062210124742769 )

앞서 언급한 킬체인(Kill-chain)은 선제(preemptive strike)이며, KAMD은 요격(Intercept) 그리고 대량응징보복(KMPR)은 응징이다. 이를 한국 안보의 3대축(pillars): 선제-요격-응징이라고 칭한다. 즉 유사시 위협요소를 선제타격하고, 선제 타격이 실패하여 공격이 다가오면, 미사일 방어망으로 요격한 뒤 북한의 공격에 응징한다.

중국은 작년 27기의 위성 쏘아 올려, 올해도 발사 예정확인된 것만 6기 

이 와중에 적국인 중국은 2019년 11월까지 무려 인공위성 27개를 쏘아올렸다. 같은 기간 미국은 16개를 쏘아올려, 중국이 거의 두배 많은 수를 쏘아올린 셈이다. 2020년에도 확인된 발사 예정 위성만 6개이며, 이 위성들은 조기경보기능을 탑재한 것으로 알려졌다. 중국이 올해 발사하기로 예정된 위성으로는 해양(하이양, Haiyang) 시리즈 위성이다. 해양-1D, 해양-2C, 해양-2D 해양-2E, 해양-3A, 해양-3B 등이 발사될 예정이다.

만약 한국이 작년처럼 지소미아(GSOMIA) 파기 같은 쓸데없는 자존심을 내세운다면, 맹인의 팔짱을 껴주고 있는 사람들이 언제라도 팔을 뺄지 모른다. 그때는 혼자서는 한걸음도 내딛지 못한채, 화장실도 못가고, 밥도 못먹고 어둠속에서 시간을 보내야 한다. 정부의 현명한 대처가 필요한 때다. 북한의 삶은 소대가리 비판과 방한한 중국 왕이 부장에 미진한 부분을 개선하겠다던 정부가 일본의 초계기 구조지원과 주한미군 주둔비 협상 앞에서만 ‘주권국가’ 운운하는 대조적 만행을 멈출 때다.

 

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저자: Donna Kim (김동연)

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