북한의 군사정찰위성 2호를 실은 신형 로켓이 공중에서 폭발하고 있다. 이는 서북도서 지역의 우리 경비함정이 감시장비로 촬영한 영상을 갈무리한 화면이다. 합동참모본부 제공
북한이 지난 27일 밤 발사해 2분여만에 공중에서 폭발한 군사정찰위성 로켓에 신형 엔진(로켓 추진제)을 탑재했다고 밝혔다. 지난해 11월 발사에 성공한 엔진 대신 우주 발사체에 주로 쓰이는 엔진을 사용해, 기술적 진전을 선보이려 했던 것으로 풀이된다. 해당 엔진을 러시아에서 직도입했을 가능성도 배제할 수 없다.
28일 합동참모본부 관계자는 “전날 오후 10시44분쯤 평안북도 철산군 동창리 서해위성발사장에서 쏜 발사체가 10시46분쯤 북측 해상에서 다수의 파편으로 탐지됐다”며 “발사 직후 폭발한 것”이라고 밝혔다. 이 관계자는 “현 단계에서는 (로켓 추진제의)연소 계통에 문제가 있지 않았을까 정도만 추정할 수 있다”고 말했다.
조선중앙통신은 전날 발사 실패를 인정하며 “액체산소 + 석유발동기의 동작믿음성에 사고의 원인이 있는 것으로 초보적인 결론을 내렸다”고 밝혔다. 공중에서 폭파된 군사정찰위성 2호를 ‘만리경-1-1호’로, 이를 실은 로켓은 ‘신형위성운반로켓트’로 지칭했다.
새로운 추진제, 왜 썼을까?
로켓의 추진제는 ‘연료 + 산화제’로 구성된다. 산소를 대신해 산화제가 연료를 태워 얻는 에너지로 날아가는 힘(추력)을 얻는다.
북한은 지난해 ‘천리마-1형’의 추진제로 ‘비대칭 디메틸 하이드라진(UDMH) + 적연질산’을 사용했다. 일명 ‘백두산 엔진’이다. 하이드라진은 비교적 추력이 낮고 유독물질이지만, 보관이 쉽고 발사하기도 상대적으로 편하다. 이 때문에 주로 군사용으로 사용한다. 대륙간탄도미사일(ICBM)인 ‘화성-15형’과 ‘화성-17형’에도 백두산 엔진을 쓴다. 전세계적으로 우주 발사체에는 하이드라진 엔진을 쓰지 않는 추세다.
북한이 신형 로켓의 추진제로 언급한 ‘석유발동기(케로신)+액체산소’는 주로 우주발사체에 사용된다. 케로신은 등유로, 북한에선 석유라고 부른다. 산화제인 액체산소는 영하 183도의 초저온 상태에서 보관해야 한다. 로켓에 주입한 이후 장시간 유지하기가 힘들지만, 추력은 비교적 강하다. 한국의 ‘나로호’와 ‘누리호’, 미국 스페이스X사의 ‘팰컨(Falcon)’에 이를 사용한다.
북한 설명대로 하이드라진 대신 케로신을 연료로 사용한 것이 맞다면 이번이 처음이다. 세계적인 추세에 맞게 기술적 진보를 꾀한 것으로 풀이된다. 또 발사체가 군사용이 아니라 과학용이라고 주장할 명분을 얻기 위한 것으로도 보인다.
다만 합참은 북한이 실제 어떤 연료를 사용했는지는 더 분석해봐야 한다는 입장이다. 합참 관계자는 “그것(연료의 종류)과 상관없이 유엔 안전보장이사회 결의 위반에 해당한다”며 “(발사)초기에 폭발했기 때문에 비행 데이터를 분석해봐야 (연료의 종류를)알 수 있다”고 말했다.
추진제는 러시아에서 직도입?
북한이 ‘케로신 + 액체산소’ 추진제를 러시아에서 직도입한 것 아니냐는 분석도 나온다. 지난해 9월 북·러 정상회담 이후 러시아 기술진이 북한에 도움을 제공했다고 하더라도, 지난해 11월 발사 이후 6개월만에 신형 추진제를 개발하기는 어렵기 때문이다. 산화제인 액체산소는 다루기 까다로워 적어도 2년의 개발기간이 걸린다. 이번 발사전 수차례 엔진연소실험을 한 것도 이 같은 분석에 무게를 더한다.
장영근 국가안보전략연구원 미사일센터장은 “아마도 북한이 극저온 추진제용 엔진을 단기간에 개발했다기보다는 러시아로부터 협력 대가로 이 엔진을 들여와서 수차례 지상연소시험을 수행해 발사했을 개연성이 높다”고 말했다. 합참 관계자는 러시아에서 직도입 했을 가능성에 대해 “기술지원의 모든 단계의 가능성을 열어두고 봐야 한다”고 말했다.
이번 발사 실패로 올해 3기의 정찰위성을 추가로 발사하겠다는 북한의 목표는 달성하기 어렵게 됐다. 합참 관계자는 “‘초보적인 결론에 도달했다’고 북한 스스로 이야기 했기 때문에, (추가 발사까지)상당한 시간이 걸릴 것으로 보인다”고 말했다. 홍민 통일연구원 선임연구위원은 “올해 3기 위성 발사계획에 차질은 불가피하다”며 “올해 최대 1~2기 정도 가능할 것으로 보인다”고 말했다.