ADD가 밝힌 ‘황혼현상’ 우주 발사체, 고도 450km 도달...‘北·中·日 3국 초긴장’

2단 엔진만 연소한 3월 1차 시험보다 진일보...북중일 긴장해야
1단 엔진은 사실상 설계 완성 단계...북한 엔진보다 추진력 강해

국방부는 30일 고체추진 우주발사체 시험비행에 성공했다고 밝혔다. 국방부가 시험발사한 고체추진 우주발사체가 경기도 양평군 상공을 비행하고 있다. /이장원 기자

국방부가 지난달 30일 있었던 고체연료 추진 우주발사체 2차 시험비행에서 1차 시험비행 때보다 진일보한 성공을 거뒀다고 2일 자평했다. 고도 450㎞까지 올라간 이 발사체는 지난달 15일 북한이 분출시험에 성공했다고 밝힌 고체연료 로켓 엔진보다도 추진력이 높단 분석이 나왔다.

이날 국방부에 따르면 이번 2차 시험에서 국방과학연구소(ADD)는 총 4단으로 구성되는 발사체에서 1단을 제외한 2·3·4단 형상으로 시험했고, 2·3·4단 엔진 실제 점화와 연소까지 시험했다. 이번 시험에선 2∼4단 연소뿐 아니라 페어링 분리, 단 분리, 상단부 자세제어, 더미(모의) 위성 탑재체 분리 등의 검증도 이뤄졌다.

지난해 3월 30일 1차 시험 때는 같은 형상에서 2단 엔진만 연소했다. 시험비행체(TLV)라 불리는 이 발사체는 1~3단이 고체연료를 쓰고 상단부(upper stage)에 해당하는 4단엔 궤도진입 후 정확한 위치로 위성을 움직이기 위해 액체연료 로켓 엔진을 달았다. 통상 액체연료는 연료 분사량 조절 등을 통해 고체연료보다 추력을 더 쉽게 조절할 수 있다.

이와 관련, 국방부 산하 연구기관 관계자는 "(1차 시험보다) 상당 수준 진전이 있었다"고 평가했다. 1·2차 시험 성공으로 북한은 물론 중국·일본도 긴장할 가능성이 있다. 고체추진 우주발사체와 대륙간탄도미사일(ICBM)의 쓰임새는 다르지만, 상당수 기술이 서로 겹치기 때문이다.

국방부는 향후 추가 시험과 기술 검증을 거쳐 2025년 500㎏짜리 합성개구레이더(SAR) 탑재 초소형 위성을 500㎞ 지구 저궤도에 올린다는 목표다. 국방부는 관련 기술을 민간으로 이전해 우주산업 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

반면 북한도 고체추진 우주발사체 개발에 집중하고 있다. 북한은 지난달 15일 추력이 140tf(톤포스·140t 중량을 밀어 올리는 힘)의 고체 엔진 지상 분출시험에 성공했다고 발표했다. 이에 연구기관 관계자는 "우주발사체를 위성 궤도에 올리려면 140tf보다 훨씬 더 높은 추력이 필요하다"고 첨언했다.

한편 지난달 30일 시험 당일 오후 6시 10분 무렵부터 전국 곳곳에서 미확인 비행물체와 섬광을 공중에서 목격했다는 신고가 빗발쳤다. 일몰·일출 시간대에 지상에서 로켓을 쏘면 성층권 이상에서는 아직 햇빛이 비치는 까닭에 햇빛이 로켓 배기가스에 반사돼 다양한 색상이 관측되는 '황혼 현상'이 나타난 것이다.

이에 연구기관 관계자는 "많은 시민들이 목격할 수 있을 것으로 예상하지 못했다"며 "비행시험 전 낮 시간대에 기상 상황이 적합해 한차례 발사 시험을 하려 했지만, 인근 수역에서 조업 중인 어선과의 협의가 이뤄지지 않아 시험하지 못했다"고 말했다.

특히 조업에 나선 어민에게만 발사 사실을 사전 공지한 것과 관련해 이 관계자는 "이런(한반도 전역은 물론 인접국가에서 육안으로 관측될) 상황이 발생할 것을 예상하지 못했다"며 "당초 시험발사 자체를 공개할 계획이 없었지만 많은 국민들이 보셨기 때문에 공개한 것이고, 연구개발 과정의 일환이라 생각해달라"며 말을 아꼈다.