자주시보 2016년 06월 27일
한호석(통일학연구소 소장)
<차례>
1. 호도반도에 궁륭형 건물이 세워진 사연
2. 계열생산은 16년 전에 시작되었다
3. 미사일동체 하단에 달린 여덟 개의 특이한 물체
4. 상승비행고도와 수평비행거리로 측정한 발사각과 비행속도
5. 150km 고도에서 일어난 돌발현상의 진실
6. 최첨단 첨두로 설계된 재진입체의 대기권 돌입시험
7. 요격방도가 없으니 명실공히 무적필살병기
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1. 호도반도에 궁륭형 건물이 세워진 사연
2016년 6월 22일 원산만 동북쪽에 있는 호도반도 해안에서 화성-10 시험발사가 진행되었다. 화성-10 시험발사에 관한 조선 언론매체들의 보도기사와 현장보도사진은 발사준비공정부터 발사 직후 현장분위기까지 전반적인 진행과정을 보여준다. 미사일발사준비공정이 언론보도를 통해 공개된 것은 이례적이다. 조선은 다른 군사강국들이 외부에 공개하지 않는 민감한 장면까지 공개하면서 자기의 핵무력을 과시한 것으로 생각된다.
첫째, <사진 1>을 보면, 철관을 조립하여 건설한 궁륭형 건물 안에서 발사준비공정이 진행되었음을 알 수 있다. 조선이 호도반도 해안에 궁륭형 건물을 건설한 데는 중대한 의미가 있다. 물론 그 궁륭형 건물은 발사준비공정을 엿보려는 미국 첩보위성의 감시활동을 차단하기 위한 조치로 되지만, 그보다 더 중대한 것은 정치적 의미다. 조선이 궁륭형 건물을 호도반도 해안에 세운 것은 거기에 상설발사장을 건설하였음을 의미하는데, 이것은 상설발사장에서 앞으로도 연속적으로 미사일발사가 진행될 것임을 예고한다. 이미 조선은 미국이 평화협정을 체결할 때까지 핵무력을 끊임없이 증강하겠노라고 공언하였으므로, 호도반도에 상설발사장을 세워놓고 미국이 평화협정체결에 응할 때까지 각종 미사일들의 시험발사, 위협발사, 연습발사를 계속 이어갈 것으로 보인다.
둘째, <사진 1>을 다시 보면, 궁륭형 건물 안에 설치된 대형 거치대 위에 화성-10 동체가 놓여있는데, 미사일동체 상단에 탄두부가 아직 연결되지 않았음을 알 수 있다. 이번 발사준비공정은 미사일동체와 탄두부를 각각 궁륭형 건물 안으로 옮겨놓고, 거기에서 탄두부를 미사일동체에 연결하는 방식으로 진행된 것이 확실하다. 물론 그 탄두부에는 실물과 똑같이 제작된 모의핵탄이 들어있었을 것이다.
다른 핵보유국들과 마찬가지로, 조선에서도 평시에는 핵탄이 장착된 탄두부를 미사일동체와 분리하여 핵무기고에 따로 보관하며 관리한다. 화성-10에는 전술핵탄두가 아니라 전략핵탄두가 장착된다. 그래서 김정은 조선로동당 위원장은 화성-10 시험발사를 현지에서 지도하면서 그 미사일을 “전략적 핵무력”이라고 하였다.
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셋째, 차체에 얼룩무니 위장색을 도색한 6축12륜 자행발사대는 <사진 2>에 나타났는데, 지난날 열병행진에 참가했던 6축12륜 자행발사대와는 상당히 다른 모습이다. 이번에 등장한 6축12륜 자행발사대는 차체 아래쪽에 커다란 철판 같은 것을 달아놓았기 때문에 차체 좌우에 있는 12개의 대형 바퀴들이 가려져 보이지 않는다. 이 판들은 화성-10 로켓발동기(rocket motor)가 점화되어 분사구(nozzle)에서 뿜어져 나오는 엄청난 화염으로부터 바퀴들을 보호하기 위한 장치다. 화염방호판은 이번 시험발사를 위해 임시로 달아놓은 것이 아니라, 항구적으로 달아놓은 것이다. 화염방호판을 달아놓은 것은, 이번에 발사된 화성-10에 장입된 추진제(propellent)가 기존 화성-10에 장입된 추진제보다 훨씬 더 강력한 추력(推力)을 내는 고출력 추진제라는 사실을 암시한다.
넷째, <사진 2>를 다시 보면, 화성-10 동체가 6축12륜 자행발사대에 아직 실리지 않았음을 알 수 있다. 자행발사대 옆에 철제짐함(container)화물차가 보이는데, 그 화물차가 실어온 탄두부를 철제짐함에서 꺼내 거치대에 놓인 미사일동체 상단에 연결한 뒤에 그 동체를 기중기로 6축12륜 자행발사대에 실은 것으로 보인다. 이러한 발사준비공정은 화성-10에 고체추진제가 장입되었다는 사실을 말해준다. 미사일에 액체추진제를 장입하는 경우에는 미사일을 실은 자행발사대를 발사위치로 이동시켜 미사일동체를 곧추 세워놓고 추진제차량으로부터 액체추진제를 주입받게 된다.
핵무기병기화공장에서 미사일동체에 탄두부를 연결한 화성-10을 6축12륜 자행발사대에 실어 발사장으로 출동시키지 않은 까닭은, 핵무기병기화공장에서 호도반도 발사장까지 거리가 너무 멀기 때문이다. 만일 6축12륜 자행발사대 2대가 화성-10을 각각 싣고 그 먼 거리를 오랜 시간 이동하면, 핵무기병기화공장의 위치나 자행발사대의 이동경로 등이 미국의 정찰위성에게 노출될 위험이 커진다.
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2. 계열생산은 16년 전에 시작되었다
화성-10의 존재가 한국 언론에 처음 보도된 때는 지금으로부터 13년 전인 2003년이다. <중앙일보> 2003년 9월 9일 보도에 따르면, 당시 조선은 조선민주주의인민공화국 창건 55주년에 즈음하여 평양에서 진행된 조선인민군 분열행진에 참가시키기 위해 평양 인근에 있는 미림비행장에 신형 중거리탄도마사일을 잠시 배치하였다고 하였다. 보도기사에 따르면, “탄두가 우유병 젖꼭지처럼 생긴” 그 신형 중거리탄도미사일은 소련산 잠수함발사탄도미사일 R-27(미국이 자의적으로 부르는 별칭은 SS-N-6)을 개량한 것인데, 미국의 서태평양군사전략거점인 괌(Guam)을 사정권 안에 두고 있다고 하였다. <사진 3>
2003년 당시 미국은 그 신형 중거리탄도미사일의 공식명칭이 화성-10이라는 사실을 알지 못했지만, 위에 열거한 몇 가지 특징을 보면, 당시 미림비행장에 나타난 신형 중거리탄도미사일이 화성-10이었던 것이 분명하다.
그렇다면 지금으로부터 13년 전 미림비행장에 모습을 드러낸 화성-10의 성능에 대해 당시 서방측은 어떻게 평가했을까? 미국 정부관리의 말을 인용한 미국 일간지 <로스앤젤레스타임스> 2003년 9월 12일 보도에 따르면, 소련산 잠수함발사탄도미사일 R-27을 바탕으로 만들어진 조선의 중거리탄도미사일은 명중률을 “극적으로(dramatically)” 향상시킨 신형 미사일이라고 하였다.
프랑스 통신사 <아에프페(AFP)>는 2004년 8월 3일부 보도에서 영국의 군사전문지 <제인스 디펜스 위클리>의 보고서를 인용하면서, 조선이 소련산 잠수함발사탄도미사일 R-27에 바탕을 두고 지상발사식으로 개발한 신형 중거리탄도미사일의 사거리는 2,500~4,000km에 이르는 것으로 추산된다고 하였다.
위에 인용한 <중앙일보> 보도기사에 따르면, 조선이 화성-10 개발사업에 착수한 때는 1990년대 초반이고, 개발사업을 완료하고 계열생산에 들어간 때는 2000년이다. <로스앤젤레스타임스> 2003년 9월 12일 보도에 따르면, 미국의 첩보위성이 화성-10의 존재를 처음 “확인(confirm)”한 때는 2002년이었다.
위에 열거한 보도내용에 따르면, 조선은 화성-10을 2000년부터 계열생산하기 시작하여 곧바로 실전배치하였음을 알 수 있다. 그러므로 화성-10이 2007년부터 실전배치되었다는 한국 언론보도는 오보다.
2016년 6월 25일 조선의 언론보도에 따르면, 조선 정부는 김정일 국방위원회 위원장이 1999년 7월 3일에 전략군을 창설한 것을 기념하기 위하여 7월 3일을 전략군절로 정했다고 한다. 이제껏 한국 언론매체들은 조선에서 전략군이 창설된 때가 2011년 말에서 2012년 초인 것으로 오보하였고, 그 오보가 정설처럼 되었지만, 조선에서 전략군이 창설된 때는 그보다 10년 이상 앞선 1999년이다.
조선에서 전략군이 창설된 1999년으로부터 무려 17년이 지났고, 화성-10이 계열생산에 들어간 2000년으로부터 무려 16년이 지났고, 미국의 첩보위성이 화성-10의 존재를 처음으로 확인한 2002년으로부터 14년이 지났건만, 한국 군부는 화성-10 시험발사에 대해 “성공이라고 단언적으로 말하기는 어렵다. 실전비행능력이 검증돼야 하며 최소 사거리 이상 정상적인 비행궤적을 그리는 것이 중요하다”고 하면서 시험발사의 의의를 깎아내렸다.
그러나 누가 의의를 깎아내린다고 해서 객관적으로 존재하는 사실이 없어지는 것은 아니다. 화성-10 시험발사에 관한 조선의 언론보도내용을 분석하면 한국 군부가 애써 외면하였고, 한국 언론에 보도되지 않은 놀라운 사실들이 드러난다.
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첫째, <사진 4>를 보면, 화성-10 동체에 적힌 720030102라는 아홉자리수의 고유번호가 눈에 띈다. 그런데 2015년 10월 10일 조선로동당 창건 70주년 열병행진에 등장한 화성-10 동체에는 ㅈ712322623이라는 아홉자리수의 고유번호가 적혀있었다. 고유번호 앞에 붙은 자음 지읒은 전략군을 뜻하는 기호로 보이는데, 이번에 발사된 화성-10 동체에는 지읒이라는 기호가 없고 7로 시작하는 아홉자리숫자만 있다. 이런 사정은 이번에 발사된 화성-10이 시험용 미사일이라는 점을 말해준다.
화성-10은 조선에서 이미 16년 전부터 계열생산되고 실전배치된 미사일인데, 그처럼 오래 전에 실전배치된 미사일을 시험용으로 다시 제작하여 시험발사를 진행한 것은 기존 화성-10보다 더 현대화된 화성-10이 개발되었음을 의미한다. 조선의 언론매체들은 이번에 발사된 화성-10를 가리켜 “체계를 현대화한 우리식 탄도로케트”라고 하였다.
위에 인용한 <로스앤젤레스타임스> 및 <아에프페> 보도기사들을 통해 세상에 알려진 기존 화성-10의 몇 가지 특징을 열거하면, 명중률이 극적으로 향상되었다는 것, 사거리가 2,500~4,000km에 이른다는 것, 액체추진제를 사용한다는 것, 탄두부가 우유병 젖꼭지처럼 생겼다는 것 등이다. 이런 특징만 봐도 기존 화성-10이 우수한 중거리탄도미사일임을 알 수 있는데, 이번에 발사된 화성-10이 현대화되었다고 하니 그보다 더 우월한 성능을 지닌 것이다. 이전에 나온 것보다 더 좋은 설비나 제품이 나온 경우, 조선에서는 개량되었다고 말하지 않고, 개건 또는 현대화되었다고 말한다. 혁명을 중시하는 조선에서는 개량주의라는 반혁명적 개념에 대해 거부감을 느끼기 때문에 개량이라는 말을 쓰지 않는 것이다.
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3. 미사일동체 하단에 달린 여덟 개의 특이한 물체
<사진 5>는 화성-10을 지상에 곧추 세워놓고 발사하였음을 보여주는데, 멀리 날아가는 중거리탄도미사일은 그렇게 곧추 세워놓고 발사하는 법이다. 하지만 탄도미사일을 곧추 세워놓고 발사하였다고 해서 그 미사일의 발사각이 90도로 되는 것은 아니며, 추력비행 도중에 비행궤도를 45도 각도에 맞추게 되는 것이다. 그러므로 발사각이라는 개념은 발사 직전에 지상에 세워놓은 발사준비자세의 각도와는 다른 개념이다.
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<사진 6>은 화성-10이 발사된 직후 추력비행을 시작한 장면인데, 미사일동체 원통형 하단에 빙 둘러 매달려있는 여덟 개의 특이한 물체가 눈길을 끈다. 반투명체처럼 보이는 그 특이한 물체는 격자방향타(lattice fin)다. 원래 격자란 바둑판처럼 가로와 세로를 일정한 간격으로 구획한 얼개를 깔아놓고 빛이나 공기가 구획공간으로 통하게 해놓은 물건인데, 미사일이나 위성운반로켓의 방향타를 그런 격자형태로 만들어놓은 것이 격자방향타다. 화성-10 동체 하단에 달려있는 여덟 개의 격자방향타가 반투명체처럼 보이는 까닭은 공기가 통과하도록 뚫려있는 격자형 구획공간으로 빛이 통과하기 때문이다.
화성 계열 미사일들 가운데 격자방향타가 설치된 것은 이번에 발사된 화성-10이 유일하다. 화성-13이나 화성-14에도 격자방향타가 설치된 것으로 보이는데, 아직 확인된 적은 없다. 그 밖의 다른 화성 계열 미사일들에는 평면방향타(planar fin)가 달렸다. 평면방향타를 꼬리날개라고 부르지만, 양력(揚力)이 작용하지 않으므로 날개는 아니고, 비행방향을 바로잡아주는 것이므로 방향타라고 해야 옳다.
평면방향타는 동체 하단에 고정된 것이어서 접었다 폈다 하지 못하지만, 격자방향타는 평상시 접혀 있다가 로켓발동기가 점화되는 발사순간에 펴진다. 평면방향타가 달린 미사일은 원통형 미사일발사관에 들어가지 않지만, 격자방향타가 달린 미사일은 그것을 접어놓고 미사일발사관에 들여놓을 수 있다. 화성-10 동체 하단에 격자방향타가 접혀 있는 모습은 <사진 1>에서도 볼 수 있다. 미국의 우주발사체 동체에도 화성-10처럼 격자방향타가 설치되었다.
미사일이나 위성운반로켓이 추력비행을 할 때 동체를 빙글빙글 돌아가게 만드는 염력(捻力)이 발생하는데, 격자방향타는 그런 염력발생을 억제하여 비행안정성을 보장해준다. 일정한 간격으로 깔아놓은 얼개의 구획공간으로 공기가 통과하여 염력발생을 억제하게 된다.
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<사진 7>은 발사 직후 추력비행에 돌입한 화성-10 분사구에서 화염이 분출되는 장면인데, 중앙부 화염은 크고 주변부 화염은 작다. 이것은 중앙에 대형 분사구가 한 개가 설치되었고, 그 주위에 두 개의 소형 분사구가 설치되었음을 말해준다. 커다란 중앙분사구를 중심에 두고 그 주위에 작은 분사구들을 배치한 것은 조선의 로켓발동기설계에서 나타나는 전형적인 특징이다. 소형 분사구는 36도 각도까지 좌우상하로 움직이면서 비행방향을 조절한다.
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4. 상승비행고도와 수평비행거리로 측정한 발사각과 비행속도
조선의 언론보도에 따르면, “<화성-10> 시험발사는 탄도로케트의 최대사거리를 모의하여 고각발사체제로 진행”되었다고 한다. 원래 탄도미사일은 45도 각도(지구는 둥글기 때문에 사거리에 따라 각도를 이보다 줄여서 쏘는 것이 일반적임) 로 발사되는 법인데, 고각으로 발사한 사례는 유례를 찾기 힘들다.
<사진 8>은 김정은 조선로동당 위원장이 화성-10 시험발사를 현지지도한 감시소에 놓여있는, 발사과정의 각종 기술지표를 보여주는 현시대(monitor)인데, 희미하게 나타난 글씨를 식별하기 힘들지만, 기술지표를 각각 표시한 다섯 줄의 도표선들이 거의 모두 수평으로 그어졌음을 볼 수 있다. 이것은 화성-10 시험발사가 안정적으로 진행되었음을 말해준다. 그 사진의 오른쪽 끝에는 화성-10의 비행궤적을 나타낸 현시화면도 보이는데, 비행궤적을 표시한 포물선이 수직에 가까운 고각으로 나타났다. 이것은 화성-10이 고각으로 발사되었음을 말해준다.
조선의 언론보도에 따르면, 고각으로 발사되어 “자행발사대를 리탈한 탄도로케트는 예정비행궤도를 따라 최대정점고도 1,413.6km까지 상승비행하여 400km 전방의 예정된 목표수역에 정확히 락탄되였다”고 한다.
탄도미사일 비행운동을 측정하는 컴퓨터 프로그램으로 계산해보면, 탄도미사일을 86~87도의 발사각으로 쏘았을 경우에 상승비행고도가 약 1,413km에 이르고, 수평비행거리가 약 400km에 이른다는 계산결과가 나온다.
직선거리를 표시하는 컴퓨터 프로그램으로 측정해보면, 화성-10은 함경남도 호도반도에서 러시아 블라디보스톡이 있는 동북방향으로 400km를 날아가 함경북도 라진항에서 동쪽으로 약 20km 떨어진 동해 수역에 탄착하였다는 측정결과가 나온다.
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<사진 9>는 화성-10이 분사구에서 엄청난 화염이 분출하면서 추력비행을 시작하는 장면이다. 놀랍게도, 그 추력비행은 대기권을 이탈하여 해수면으로부터 1,413.6km에 이르는 고도까지 올라갔다. 화성-10은 중거리탄도미사일의 상승비행고도를 훨씬 뛰어넘어 대륙간탄도미사일의 상승비행고도에 접근한 것이다.
탄도미사일의 추력이 강할수록 상승비행고도가 더 높아지고 비행속도도 더 빨라지게 된다. 탄도미사일의 경우, 대기권을 이탈하는 추력비행단계에서는 느린 속도로 상승비행을 하지만, 대기권에 재진입한 이후 종말비행단계에서는 마하 25에 가까운 고극초음속(high-hypersonic)으로 낙하비행을 한다.
탄도미사일 비행운동을 측정하는 컴퓨터 프로그램으로 계산하면, 탄도미사일의 상승비행고도가 1,413.6km이고, 수평비행거리가 400km이고, 발사각이 86~87도인 경우, 비행속도는 마하(Mach) 15~16에 이른다는 계산결과가 나온다. 이런 속도는 극초음속을 넘어 고극초음속에 속하는데, 마하 15는 초속 5.1km이며, 마하 16은 초속 5.4km다.
일반적으로 탄도미사일은 마하 13~14의 속도로 날아가는데, 화성-10은 그보다 더 빠른 속도로 날아간 것이다. 화성-10이 탄도미사일의 일반속도보다 더 빠른 속도로 날아간 것은 신형 고출력 로켓발동기가 장착되었음을 의미한다. 이번에 발사된 화성-10에 장착된 신형 고출력 로켓발동기는 고체추진제를 사용하는 로켓발동기다. 조선은 2016년 4월 8일 고체추진제를 사용하는 대출력 로켓발동기 지상분출시험을 성공적으로 진행한 바 있는데, 이번에 발사된 화성-10에 바로 그 로켓발동기가 장착된 것이다. 지난번 지상분출시험에서 사용된 신형 대출력 로켓발동기는 대륙간탄도미사일에 장착되는 것인데, 중거리탄도미사일에 그런 강력한 로켓발동기가 장착되었으니 화성-10이 대륙간탄도미사일의 상승비행고도까지 접근할 수 있었던 것이다.
원래 기존 화성-10에는 액체추진제를 사용하는 로켓발동기가 장착되었는데, 이번에 고체추진제를 사용하는 신형 로켓발동기를 장착하고 시험발사에 나섰다. 고체추진제를 사용하면 발사준비시간을 크게 줄일 수 있고, 추진제가 장입된 상태로 오랜 기간 동안 발사대기태세를 유지할 수 있는 장점이 있지만, 액체추진제에 비해 추력이 조금 약하다는 단점도 있다.
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그런데 이번에 발사된 화성-10의 비행속도가 탄도미사일의 일반적인 비행속도보다 더 빨랐던 것은 그 미사일에 고출력 고체추진제가 장입되었음을 말해준다. <사진 10>에서 보는 것처럼, 2016년 3월 23일 조선은 대출력 고체추진제 지상분출시험을 성공적으로 진행한 바 있는데, 거기에서 사용된 대출력 고체추진제가 이번에 발사된 화성-10에 장입된 것이 확실해 보인다.
이런 사정을 살펴보면, 조선의 언론매체들이 화성-10 시험발사에서 “새로 설계된 구조와 동력계통에 대한 기술적 특성이 확증”되었다고 보도한 것은 기존 로켓발동기가 신형 로켓발동기로 교체되고, 기존 고체추진제가 신형 고체추진제로 교체되었음을 뜻한다고 볼 수 있다.
5. 150km 고도에서 일어난 돌발현상의 진실
조선의 언론보도에 따르면, 화성-10 시험발사를 현지에서 지도한 김정은 조선로동당 위원장은 “적들은 물론 전 세계가 이번 탄도로케트의 비행궤적만 보고도 중장거리전략탄도로케트의 능력을 바로 평가할 수 있을 것”이라고 말했다고 한다. 김정은 당위원장이 지적한 비행궤적은 화성-10 시험발사에서 나타난, 서로 다른 두 개의 비행궤적이다. 화성-10을 두 발 발사하였으니 서로 다른 두 개의 비행궤적이 나타난 것이다.
한국의 언론보도에 따르면, 오전 8시 5분에 두 번째로 발사된 화성-10은 해수면으로부터 1,000km 이상 상승비행을 하였으나, 그보다 앞서 오전 5시 58분에 발사된 화성-10은 해수면으로부터 150~160km까지만 상승비행을 한 뒤에 감시레이더 화면에서 갑자기 사라졌다고 한다.
화성-10이 감시레이더 화면에서 갑자기 자취를 감춘 돌발현상을 두고, 한국군 합참본부는 그 미사일이 상승비행 중에 공중에서 폭발한 것으로 추정하였다. 그러나 첫 번째로 발사된 화성-10은 상승비행 중에 고도 150~160km에 이르러 불의의 폭발사고를 일으킨 것이 아니라, 예정된 고도에 이르러 미사일에 장착된 조종장치에 의해 의도적으로 폭발된 것이다. 조선의 언론매체들이 화성-10 시험발사를 보도하면서 “비행동력학적 조종성”이 기술적으로 확증되었다고 지적한 것은 그 미사일에 장착된 조종장치를 작동하여 예정된 고도에서 폭발시키는 시험을 진행하였다는 뜻이다.
주목하는 것은, 그런 고공폭발현상이 적국 인공위성을 공격하기 위한 시험 이외에 다른 것으로 볼 수 없다는 점이다. 조선을 집중적으로 감시하는 미국의 정찰위성은 해수면으로부터 160~2,000km 고도에 있는 저지구궤도(Low Earth Orbit)를 타고 지구 주위를 회전하고 있으므로, 전자기파(EMP)폭탄을 탑재한 화성-10을 그 궤도로 쏘아올려 임의의 시각에 임의의 위치에서 폭발시키면 미국의 정찰위성을 고철덩어리로 만들 수 있다. 인공위성은 전자기파공격을 막을 방호력을 갖지 못했으므로 전자기파폭탄을 장착한 화성-10으로 저지구궤도의 인공위성을 파괴하는 것은 ‘식은 죽 먹기’처럼 쉽다. <사진 11>
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이처럼 인공위성체계가 전자기파공격에 너무 취약하다는 사실이 드러나자 미국의 고심과 우려가 더욱 깊어졌다. <워싱턴포스트> 2016년 1월 27일 보도는 미국이 우주전쟁에 시급히 대비하기 위한 압박감을 느끼고 있다고 보도하였지만, 전자기파공격으로부터 인공위성체계를 방어하는 장치는 존재하지 않는다.
6. 최첨단 첨두로 설계된 재진입체의 대기권 돌입시험
조선의 언론보도에 따르면, 화성-10 시험발사에서 “재돌입구간에서의 전투부 열견딤특성과 비행안정성도 검증되였다”고 한다. 이번 시험발사에서 화성-10의 전투부(탄두부)는 해수면으로부터 1,413km 고도의 대기권 밖으로 올라갔다가 거기서 분리된 재진입체가 지구를 향해 낙하비행을 하면서 대기권 안으로 돌입하였다.
위에서 이미 지적한 것처럼, 화성-10은 함경북도 라진항에서 동쪽으로 약 20km 떨어진 동해 수역에 탄착하였는데, 이것은 재진입체를 인양할 수 있도록 연안에서 가까운 수역에 탄착시켰음을 말해준다. 화성-10을 왜 동해 한복판으로 쏘지 않고, 함경북도 연안쪽으로 쏘았는지 알 수 있다. 화성-10이 발사되었을 때 그 탄착점 일대에는 재진입체를 인양하기 위한 관측선박과 인양선박이 대기하고 있었을 것이다.
우주공간에서 지구를 향해 초고속으로 낙하하는 물체들은 ‘카르만선(Karman Line)’이라고 부르는, 해수면으로부터 약 100km 상공에서부터 상상을 초월할 정도로 강력한 대기마찰을 일으키게 된다. 이를테면, 200km 고도에서 마하 20의 속도로 낙하하는 경우, 낙하물체표면에서 일어나는 대기마찰열은 섭씨 2,400도까지 올라간다. 강철이 녹는 용융점은 섭씨 1,530도이므로, 재진입체 표면은 강철로 만들 수 없다.
대기마찰로 고열과 고압이 발생하면, 낙하물체표면이 깎이는 융제현상(ablation)이 일어난다. 이런 융제현상으로부터 재진입체를 보호하는 특수장치를 열보호체계(thermal protection system)라고 하는데, 이 분야에서는 미국항공우주국(NASA)이 개발한, 극고열에 견디는 페놀수지가 함침(含浸)된 탄소융제재(Phenolic Impregnated Carbon Ablator)가 기술공학적으로 가장 앞선 소재라는 평가를 받는다. 기존 탄소융제재(炭素融除材)는 마하 25의 속도로 대기권에 진입할 수 있지만, 페놀수지함침탄소융제재는 마하 36의 속도로 대기권에 돌입할 수 있다고 한다. 대륙간탄도미사일의 재진입체가 대기권에 돌입하여 마하 25의 고극초음속으로 낙하할 때, 표면마찰열은 섭씨 11,100도까지 올라간다.
<연합뉴스> 2016년 3월 20일 보도기사에서 한국군 전문가는 대기권에 재진입할 때 발생하는 고열과 융제현상을 견뎌내려면 재진입체를 원뿔형 첨두로 만들어야 하는데, 조선이 공개한 재진입체는 대기마찰과 압력을 원뿔형 첨두보다 더 많이 받는 봉분형 첨두라고 하면서, 그것은 조선이 재진입체를 만드는 기술을 아직 갖지 못했음을 스스로 드러낸 것이라고 폄하하였다.
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그러나 그런 폄하는 재진입체설계기술의 발전추세에 대해 무지한 소리다. 미국항공우주국이 세계 최고 수준의 페놀수지함침탄소융제제로 만든 재진입체 첨두를 촬영한 <사진 12>에서 보는 것처럼, 오늘날 고도로 발전된 최첨단 재진입체는 원뿔형 첨두가 아니라 표면을 45도 각도로 깎아 놓은 봉분형 첨두다. 해수면으로부터 600km까지 낮은 고도로 상승비행하는 전술미사일의 재진입체는 원뿔형 첨두로 만들지만, 해수면으로부터 1,600km 고도까지 상승비행하는 대륙간탄도미사일의 재진입체는 봉분형 첨두로 만든다.
원뿔형 첨두는 대기권에 돌입할 때 대기마찰과 압력을 비교적 덜 받을 것으로 생각되지만, 극초음속으로 낙하할 때 자칫 팽글팽글 회전하며 궤도이탈사고를 일으킬 수 있으므로 비행안정성이 떨어진다. 재진입체를 봉분형 첨두로 만들어야 고극초음속으로 낙하할 때 발생할 수 있는 궤도이탈을 방지하고 비행안정성을 보장할 수 있다.
영국의 군사전문매체 <IHS 제인스(Janes)> 2016년 3월 31일 보도에 따르면, 조선이 2016년 3월 15일 언론보도를 통해 공개한 재진입체 첨두의 사진자료를 가지고 컴퓨터로 비행안정성을 측정하였더니, 스스로 비행자세를 바로잡으며 안정적인 직선비행을 할 수 있도록 설계된 것으로 판명되었으며, 그 재진입체에 소형화, 경량화된 핵탄두를 장입할 수 있는 것으로 분석되었다고 한다.
이번에 발사된 화성-10의 재진입체는 조선이 2016년 3월 14일에 성공적으로 진행한 ‘탄도로케트 대기권재돌입환경모의시험’에서 사용한 봉분형 첨두로 설계된 것이 분명해 보인다.
7. 요격방도가 없으니 명실공히 무적필살병기
조선의 미사일공격능력이 비약적으로 발전, 강화되는 것을 보고 화들짝 놀란 미국은 고고도미사일방어체계(THAAD)를 주한미국군기지에 배치하려고 서두르고 있다. 애쉬튼 카터(Ashton B. Carter) 미국 국방장관은 조선이 화성-10을 발사한 직후 진행된 기자회견에서 화성-10 시험발사가 미국 본토를 방어하기 위한 미사일방어체계를 갖출 필요성을 보여준 것이라고 말했다.
그러나 미국은 주한미국군기지에 고고도미사일방어체계를 배치할 필요가 없다. 왜냐하면 화성-10 시험발사에서 확인할 수 있는 것처럼, 고고도미사일방어체계로는 화성-10을 요격하지 못하기 때문이다. 이르테면, 화성-10의 발사각을 45도로 하여 괌을 향해 쏘았을 때, 그 미사일의 최고비행고도는 해수면으로부터 835km에 이르는 반면, 고고도미사일방어체계의 최고요격고도는 겨우 150km밖에 되지 않는다. 이런 사정은 누구도 요격할 수 없는 화성-10이야말로 무적필살의 ‘괌살해수(Guam Killer)’라는 점을 말해준다.
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미국 국방부와 북미항공우주방위사령부(NORAD)는 이구동성으로 화성-10 시험발사가 미국 본토에 위협이 되지 않는다고 말했다. 화성-10은 미국 본토까지 날아가지 못하지만, 미국의 서태평양 군사전략거점인 괌을 초토화할 수 있다. <사진 13>
만일 조선이 화성-10을 45도 각도로 발사하면 상승비행고도는 835km에 이르고, 수평비행거리는 3,340km에 이르게 된다. 황해남도에서 괌까지 직선거리는 약 3,300km이고, 화성-10이 황해남도에서 괌까지 날아가는데 걸리는 시간은 약 13분 45초다. 이것은 조선인민군 전략군이 전략핵탄을 장착한 화성-10을 발사하여 14분 만에 괌을 초토화할 수 있다는 것을 말해준다. 미국이 전시에 서태평양의 군사전략거점을 잃어버리면, 전쟁수행력이 급격히 마비되는 1차 치명상을 입게 될 것이다.
그런데 그보다 더 놀라운 것은 조선이 전자기파폭탄을 장착한 화성-10을 저지구궤도로 쏘아올려 미국의 정찰위성을 파괴하는 가공할 위성공격씨나리오다. 조선인민군 전략군이 화성-10으로 괌이나 주일미국군기지들을 공격하려면 그 미사일을 50기 정도만 가지고 있어도 충분한데 200기나 가지고 있는 까닭은, 화성-10으로 괌이나 주일미국군기지들만 공격하는 게 아니라 미국의 정찰위성들도 공격하려고 하기 때문이다. 전시에 괌이 초토화되고, 정찰위성체계까지 파괴되면, 미국은 전쟁수행력이 완전히 마비되는 2차 치명상을 입게 될 것이다.
대륙간탄도미사일들인 화성-13과 화성-14는 미국 본토를 공격하는 최후의 보복타격수단들인데 비해, 중거리탄도미사일 화성-10은 개전 초기에 괌과 정찰위성부터 선차적으로 파괴하는 선제타격수단이다. 보복타격수단은 핵공격을 받는 경우에 최종적으로 사용되지만, 선제타격수단은 개전 초기에 선차적으로, 무조건 사용된다. 그런 점에서 화성-10은 화성-13과 화성-14보다 미국에게 더 위협적이다.
만일 미국이 화성-10 피격으로 괌과 정찰위성을 모두 잃어버리면 신속한 패전과 무조건 항복 이외에 다른 출로를 찾지 못하게 될 것이다. 조선의 언론보도에 따르면, 김정은 조선로동당 위원장은 화성-10 시험발사를 지도하면서 “이번 시험발사는 우리 국가의 핵공격능력을 더 한층 강화하는 중요한 계기로 되었다”고 지적하면서, “태평양작전지대 안의 미국놈들을 전면적이고 현실적으로 공격할 수 있는 확실한 능력을 가지게 되었다고 신심에 넘쳐 말씀하시였다”고 한다.
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