[서울=뉴스핌] 김종원 국방안보전문기자 = 한국군 군사정찰위성 1호기인 '425사업 1호 전자광학(EO)/적외선 열상(IR)' 위성이 한국시간으로 12월 2일 새벽 3시19분에 발사된다. 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군기지에서 발사될 예정이다.

3시19분에 발사되는 우리 군의 정찰위성 1호기는 2분 18초만에 발사체 1단 엔진이 정지되고, 2분29초에 2단 엔진 점화가 되며 2분44초에 페어링이 분리된다.

발사 10분4초가 경과되면 발사체 2단 엔진 1차 정지가 되고, 한국시간 3시31분께 12분16초만에 위성 분리와 우주궤도에 진입한다.

이어 위성 발사 1시간18분이 지난 4시37분께 해외 지상국과 첫 교신을 한다. 6시간 23분이 경과되는 오전 9시42분께 국내 지상국과 첫 교신하게 된다.

한국군 정찰위성 1호기의 발사 성공 여부 첫 확인은 발사체에서 위성체가 분리되고 우주궤도에 진입하는 12분16초가 지난 3시31분께로 예상된다. 

1호기는 4~6개월 간의 안정화 단계를 거쳐 실제 전력화돼 2024년 전반기 정도 감시정찰 임무를 할 것으로 보인다. 

국방부는 1일 발사를 앞둔 우리 군의 첫 정찰위성 1호기 실물을 공개했다. 북한의 주요 전략 표적들을 감시할 1호기는 일론 머스크 테슬라 최고경영자가 설립한 스페이스X의 '팰컨9' 기립 발사체 맨 끝에 실렸다.

1호기 발사는 당초 지난 11월 30일 발사할 예정이었지만 미 현지 날씨 탓에 2일로 이틀 연기됐다.

이번 1호기의 작전운용성능(ROC)은 EO/IR급 위성을 확보하고 있는 미국과 중국, 러시아, 일본, 프랑스 등 세계 최고 수준급이다.

전자광학렌즈(EO) 센서와 적외선 열상(IR)으로 400~600㎞ 저궤도에 투입돼 지상의 30㎝ 크기 물체를 식별할 수 있는 서브미터급 세계 최고 수준의 ROC 능력을 갖췄다.

EO센서와 IR카메라는 우주궤도를 돌면서 하루 한 번씩 번갈아 가면서 모두 2차례에 걸쳐 사진과 영상을 보내온다.

대북 킬체인(Kill Chain)의 '눈'에 해당하는 핵심 전력이다.

2017년 시작된 우리 군의 425사업 일환이다. 이번 1호기는 2017년 12월부터 한국항공우주연구원이 과학기술정보통신부와 방위사업청, 국방부 정보본부(소요군)가 협력해 개발했다.

1호기는 다목적실용위성(아리랑) 7호와 동시 개발하고 소요군 요구사항을 반영했다. 항우연이 시스템과 탑재체, 국방과학연구소(ADD)가 IR탑재체, 국가보안기술연구소가 보안시스템 개발에 참여했다.

설계와 조립 시험은 모두 100% 국산화됐으며 주요 구성품은 60~70% 국산화를 추진했다. 특히 EO탑재체 설계기술은 100% 확보했으며 주요 부품도 70% 국산화를 달성했다.

무기체계 권위자인 권용수(해사 34기) 전 국방대 교수는 "우리 독자 기술로 개발한 첫 군사정찰위성을 운용하게 된다는 점에서 가장 큰 의미가 있다"고 강조했다.

권 전 교수는 "군사적인 측면에서는 항공기 중심의 우리 군의 감시정찰 능력을 우주로 확대함으로써 우주작전의 첫 발을 내딛는 계기라는 점에서 이번 위성 발사의 가치가 크다"고 평가했다.

그동안 우리 군은 독자 정찰위성이 없어 대북 영상 정보를 미국에 전적으로 의존해 왔다. 군은 2020년 7월 군사 전용 통신위성 '아나시스(Anasis) 2호'를 쏘아 올렸다.

한국군은 백두금강사업을 통해 북한 전 지역에 대한 통신첩보 수집 능력을 확보하고 있다. 하지만 영상 정보 수집은 대북 위성정보 80% 이상을 미국 감시·정찰자산에 의존하고 있다. 

군 당국은 "이번 군사정찰위성 1호기 발사를 통해 북한의 핵·미사일 도발 징후 탐지와 종심지역 전략표적 감시 능력을 확보하게 된다"고 강조했다.

군 당국은 "군 정찰위성은 정보감시정찰(ISR) 자산의 핵심 전력으로 종심 지역·전략 표적의 도발 징후 감시 능력 증강을 통한 킬체인 역량 강화에 기여해 적을 압도하는 국방태세 구축의 초석일 될 것"이라고 기대했다.

군 당국은 "안보영역이 우주로 확장되고 있는 국제정세에 대응하기 위해 국방 우주력 강화와 국내 위성 개발 자산 축적을 통한 우주강국 도약의 기틀을 마련할 것"이라고 말했다.

우리 군은 이번 1호기 발사를 시작으로 고성능 영상 레이더(SAR) 탑재 위성 4기까지 모두 5기를 쏘아 올릴 계획이다. 5개 위성 무게는 800㎏급으로 알려져 있다.

독자적인 대북 ISR 자산 능력 확보를 위해 1조2200억여 원을 들여 2024년까지 고해상도 중대형급 정찰위성 5기를 도입하는 425사업을 진행하고 있다.

우리 군이 이번부터 군 정찰위성 5기를 순차적으로 궤도에 올려놓으면 2시간마다 북한 전역의 미사일 기지와 핵실험장 등 주요 시설 관련 정보를 수집할 수 있게 된다.

우리 군은 425사업과 함께 무게 100㎏ 안팎의 초소형 정찰위성 32기를 더 띄우는 '초소형 위성체계 사업'도 추진 중이다. 북한 전역을 10~20분 간격으로 촘촘히 들여다보면서 핵·미사일 공격 징후를 사전에 탐지하겠다는 전략이다.

남북한 간에 현대전의 '눈'이라고 할 수 있는 군사정찰위성을 누가 더 먼저, 더 많이, 더 성능이 뛰어난 감시·정찰 자산을 확보할 수 있을지 '정찰위성 전쟁'에 이미 돌입했다.

북한은 지난 11월 21일 밤 10시 42분 평안북도 철산군 서해위성발사장에서 군사정찰위성 1호기인 '만리경-1호를 신형 위성운반 로켓 '천리마-1형'에 탑재해 성공적으로 발사했다.

북한의 군사정찰위성 1호기는 현재 우주궤도에 안착한 것으로 국내외 평가가 나온다.

북한은 발사체와 위성, 모두 독자 기술로 개발해 발사했다.

반면 우리 군은 미국의 스페이스X '팰컨9' 발사체에 우리가 만든 위성을 탑재해 발사한다.

군사정찰위성을 포함해 어떤 위성이든 가장 중요한 것은 위성을 쏘아 올려서 원하는 우주궤도에 안착시켜야 한다. 그런 다음 에너지원인 태양열 판넬을 펼치고 안테나를 세우는 수 시간의 초기화 과정을 거친다.

위성체에 에너지 전원이 들어오고 안테나가 세워지면 위성센서를 작동시켜 지상국이나 관제소와 기초적인 통신을 시도하며 기본적인 작동 검사를 한다. 이어 위성체가 실제 돌아가는 상태인 초기 운용 단계에 접어든다.

위성체 안의 수많은 계측 장비가 제대로 성능이 나오는지 하나하나 점검하고 위성 시스템이 제대로 주어진 기능을 수행하는지 검증 테스트를 한다. 그 다음 단계는 위성체의 시스템과 임무를 꼼꼼히 점검하는 보정작업을 한다.

지상 통제소에서 위성체에 임무 명령을 전달하면 수신해서 해당 지역 영상을 촬영해서 지상 통제소와 공동으로 임무를 수행하게 된다. 위성에서 계속 어떤 부분에 문제가 있는지 실제로 시험하고 검증하며 정확하게 우주궤도에 안착하지 않았을 때는 궤도 보정까지도 해야 한다.

이러한 안정화 작업까지 마치면 의도했던 미션을 완전히 수행할 수 있는 완전 운용단계에 들어간다. 계측 장비 하나하나를 체크한 다음에 전체 시스템 관점에서 실제 우주 운용 환경에 들어간다. 지상에서 우주에 있는 위성과 제대로 교신과 영상·사진 정보를 주고받는 시뮬레이션을 한다.

우리 군과 북한이 이번에 쏜 군사정찰위성 1호기에는 EO/IR 위성체를 기본 한 세트로 탑재하고 있다. EO위성은 사진과 영상을 포착하며 IR위성은 깜깜한 밤이나 해상, 안개가 끼어 사진이나 영상으로 포착할 수 없을 때 적외선 열상으로 물체를 식별한다.

EO나 IR 위성으로도 식별할 수 없는 표적들은 SAR 위성을 통해 앞이 막히는 장애물만 없으면 포착해서 식별한다. 군사정찰위성은 EO와 IR, SAR이 서로 보완하면서 영상과 사진, 열상, 레이더를 통해 촘촘하게 임무를 수행한다.

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