북한의 발사체

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북한은 스커드 미사일로 대표되는 단거리 미사일 도입 이후 이들의 역설계 및 개량을 통해 발사체기술을 개발해왔으며, 그 결과 1998년 첫 장거리 로켓인 백두산 1호(대포동 1호)를 발사한 이래 올해 초(2016년 2월) 광명성에 이르기까지 6차례에 걸쳐 각종 발사체들을 발사한 바 있다. 특히 2012년 12월 은하 3호, 2016년 2월 광명성호 발사에서 인공위성을 궤도에 올리는데 잇달아 성공하였고, 이 중 광명성호의 경우 대륙간탄도미사일(ICBM)으로 이용될 경우 500kg의 탑재중량에서 13,000km의 사거리를 갖는 것으로 추정되는 등 상당한 수준의 기술력을 확보한 것으로 판단되고 있다.

 

[그림 1] 역대 북한의 장거리 발사체 발사일지

 

북한 사회가 폐쇄적이며, 이러한 발사체 개발에 숨은 군사적 목적이 있는 것으로 의심받고 있는 특성상 발사체 관련 기술은 스커드 미사일을 기반으로 제작하였을 것이라는 추측 외 세부 사항은 오랜 기간 베일에 가려져 있었으나, 2012년 12월 발사된 은하 3호의 1단 추진체를 거의 온전한 상태로 서해에서 수거하여 정밀 분석하는데 성공함으로써 그 설계 구조가 어느 정도 밝혀지게 되었다.

2013년 1월 국방부의 조사결과 발표에 따르면, 은하 3호는 27톤급의 노동미사일 엔진 4개와 3톤급의 보조엔진 4개를 결합한 120톤급의 엔진을 사용하며, 이 중 주엔진 사이에 장착된 3톤급 보조엔진 4개는 상하 36도로 움직이도록 설계되어 로켓의 방향 제어에 사용되는 것으로 밝혀졌다. 압축공기, 산화제, 연료 주입 도관들은 경량화를 위해 가늘게 제작되었으며, 모세혈관 식으로 배열되었는데 이는 엔진 각 작동부에 일정한 압력으로 연료와 산화제를 주입하고 엔진 과열을 방지하기 위한 것으로 추정된다. 엔진계통의 핵심 부품 대다수는 북한이 자체적으로 제작하였고, 용접 등 제작과정이 수작업으로 작업한 흔적이 발견되었다.

 

[그림 2] 잔해 조사결과 밝혀진 북한의 은하 3호 구조

 

알루미늄-마그네슘 합금(AlMg6) 재질로 제작된 연료통에는 등유의 일종인 케로신에 일부 탄화수소계열 화합물이 첨가된 연료가 탑재되었다. 이를 산화시키기 위한 산화제로는 48t의 적연질산이 사용되었는데, 이는 우리나라를 포함한 대다수의 국가에서 발사체에 사용되는 산화제로 액체 산소를 사용하는 점과 대조적이다. 액체 산소는 상대적으로 친환경적이고 효율이 높지만 발사 전에 주입해야 한다는 단점이 있는데 반해, 적연질산은 독성이 강하지만 장기간 상온보관이 가능해 미리 저장해두고 사용 가능하다는 특징을 갖는다. 많은 국내외 전문가들은 이러한 점이 북한의 발사체에 군사용 목적이 숨어있다는 방증이라며 우려의 시선을 보내고 있다.

이후 발사된 광명성호의 경우 형상과 크기 등으로 미루어 볼 때 은하 3호와 기본 설계는 같으나 엔진성능이 향상된 개량형으로 추정되지만, 1단 추진체가 분리 직후 폭발하여 270여개 파편으로 낙하함에 따라 잔해 수거 및 분석을 통한 기술력 파악에 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 이에 대해 일각에서는 3년 전 은하 3호의 경우와 같이 수거하여 분석될 가능성을 없애기 위해 북한측에서 일부러 폭파시킨 것이라는 분석이 나오기도 하였다.

2012년 북한의 초청으로 평양에 방문해 로켓 발사를 참관한 바 있는 러시아 우주과학 아카데미 소속 전문가 유리 카라슈는 인터뷰에서 “광명성 3호가(은하 3호) 평화적 목적을 갖고 있다는 북한의 주장이 사실일지도 모르지만 로켓 기술은 이중적 성격을 갖고 있음을 알아야 한다”라고 지적한 바 있으며, 이는 우리에게 시사하는 바가 크다고 할 수 있겠다.

 

참고자료

[1] “北 ICBM 엔진설계 구조 드러나”, <연합뉴스>,2013/01/21, 12:46, http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=100&oid=001&aid=0006050408

[2] “<北미사일 발사> 로켓 기술 '안정화' 단계 돌입했나”, <연합뉴스>,2016/02/07, 14:35, http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2016/02/07/0200000000AKR20160207044600017.HTML

[3] “<北로켓실패> "北로켓 발사 비용 약 600억 원”, <연합뉴스>,2012/04/13, 16:28, http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2012/04/13/0200000000AKR20120413114000080.HTML?did=1179m

[4]” '대포동' '은하'라고 불렀던 북한 이번엔 '광명성'으로 불러”, <경향신문>, 2016.02.07 14:50:59 http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=201602071450591&code=910100#csidxf14320cd9d473cf80e92c2b1bbf5acf 

[5] “北인공위성 실었는데 국제사회 `미사일`로 보는 근거는”, <매일경제>, 2016.02.16 09:45:10 http://news.mk.co.kr/newsRead.php?no=110263&year=2016

 

 

 

 

편집         이종완[jwlee714@kaist.ac.kr]