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[사이언스 지식in] 북한이 쏜 미사일 ‘화성 14형’, ICBM급 맞나요?

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2017년 07월 05일 17:20 프린트하기

북한이 4일 탄도 미사일 ‘화성-14형’을 쏴 올리며, 문재인 정부 출범 후 6번째 미사일 도발을 감행했습니다. 특히 이번 ‘화성-14형’은 최소 사거리 5500㎞ 이상의 대륙간탄도미사일(ICBM)로 분석되어 관심을 끌고 있습니다. 지난 5월 14일 중거리 탄도미사일 ‘화성-12형(KN-17)’ 발사에 이어 이젠 ICBM 성공을 선언하는 단계에 이른 것이죠.    

 

화성-14형은 거의 수직으로 발사돼 2802㎞ 상공까지 치솟았고 약 933㎞ 거리를 날아갔는데요. 국방부는 각도를 조절해 북한 원산 지역에서 발사한다면, 최소 6000㎞에서 최대 1만㎞를 날아가 알래스카(5800㎞)와 하와이(7500㎞)는 물론 로스앤젤레스와 같은 미국 서부 지역까지 타격할 수 있다고 분석했습니다.

 

다만 원하는 목표 지점에 도달했다는 북한의 주장과는 달리, 국제사회는 ‘비행궤도의 정밀성’과 ‘대기권 재진입 기술' 등이 미숙해, 아직 ICBM 기술을 완성시키지는 못했을 것으로 추측하고 있었는데요. 북한이 운반과 로켓단 분리 과정을 담은 동영상을 공개하자 미국이 "ICBM이 맞다"고 결론을 내렸습니다. 북한의 미사일 기술과 관련된 몇 가지 궁금증을 알아볼까요?

 

문정부출범후 북한이발사한 미사일의 제원 - 동아일보 DB 제공
문 정부 출범 후 북한이 발사한 미사일 제원 - 동아일보 DB 제공

Q1. 이번에 발사한 화성-14형은 액체연료를 썼다고 합니다. 반면 지난 5월 21일 발사한 사거리 1100대의 ‘북극성 2형’은 고체연료를 썼다고 하고요. 미사일이 대륙간 이동처럼 멀리 날아가려면 액체연료가 유리한 건가요?

 

A. 그렇진 않습니다. 사실 멀리 날아가는 것은 액체연료나 고체연료 모두 보내고자 하는 거리와 로켓의 무게를 고려해  적당량을 실으면 가능합니다.

 

다만 고체연료의 경우 1단 로켓(또는 추진체) 및 2단 로켓처럼 단 분리 기술을 적용해 조절하지 않는 이상 불완전 연소로 순식간에 점화되고, 한 번 점화되면 멈출 수 없는 특징 때문에 우주발사체보다는 무기에 더 적합하다고 합니다. 이보다 다루기 쉬운 액체연료가 우주발사체나 그 급에 해당하는 미사일에 주로 사용되고 있습니다.

 

핵탄두를 실은 대륙간탄도미사일 보유국을 목표로 하는 북한도 1970년대 이후 줄곧 액체연료식 미사일 개발에 집중해 왔습니다. 노동, 무수단 등 그간 발사한 대부분의 탄도탄은 모두 액체연료였어요. 북한이 공개한 화성 -14형은 연소 때 나오는 검은색 연기 없이 오렌지색 연기만을 내뿜는 것을 볼 때, 액체연료를 사용한 것으로 판단됩니다.

 

하지만 북한은 지난 5월 21일 발사한 북극성 2형처럼 고체연료를 이용한 미사일 발사 시험도 진행하는 등 미사일 연료를 다변화하고 있어요. 

 

Q2. 화성-14형이 1단 로켓을 쓴 화성-12형을 개량한 2단 분리형 로켓을 사용한 것으로 분석된다는 데, 근거가 있는 얘긴가요?

 

A. 화성-14형은 아래 사진처럼 미사일 상단부에 하얀 선 두 줄이 그어져 있는 것으로 보아 화성-12형을 개량한 2단식 로켓 분리형 미사일로 설계된 것으로 추측됩니다. 선 윗부분에 역추진로켓이 달린 것을 고려할 때, 선을 경계로 1단과 2단 로켓이 분리된다는 것이에요.

 

전문가들은 하단의 1단 로켓에는 엔진 추진력이 80tf(톤포스, 80t의 중량을 밀어 올리는 추력)로 알려진 신형 백두산 엔진을 탑재한 것으로 보이며, 대기권 밖을 돌파해 추가로 2단 로켓을 가동하면 ICBM급 사거리를 충분히 확보할 수 있을 것이라고 분석했습니다.

 

장거리 미사일인 ICBM은 세 가지 핵심기술이 필요한데요. 추진 시스템(엔진)과 적절한 시기에 맞춰 각 로켓의 단을 분리하는 기술, 대기권재진입 기술이 여기에 포함됩니다.

 

엔진과 로켓단 기술이 동영상을 통해 검증되면서 북한의 미사일이 충분한 사거리를 확보한 것으로 결론나면서 북한은 미국, 러시아, 중국, 인도, 이스라엘에 이어 세계에서 6번째로 ICBM 보유국이 됐습니다.  하지만 ICBM의 핵심기술 중  하나인 대기권 재진입 기술에 대해선 아직 완벽히 구현하지 못했다는 의견도 나옵니다.

 

지난 5월 발사한
지난 5월 발사한 '화성-12형'미사일(왼쪽)과 이를 개량한 것으로 보이는 '화성-14형'미사일. 화성-14형 상단부에 빨간 표시부분이 1단 로켓과 2단 로켓의 분리점으로 추정된다 - 동아일보 DB 제공

Q3. ICBM을 위한 대기권 재진입 기술은 무엇이고, 북한은 이 기술을 얼마나 확보한 건지 알려주세요.

 

A. 조선중앙통신은 화성-14형 시험발사가 자신들이 완성한 핵탄두의 대기권 재진입 기술을 검증하는 데 초점을 맞췄다고 밝혔어요. 

 

탄도미사일은 비행 중 대기권 밖으로 나갔다가, 표적을 향해 다시 대기권 안으로 들어오게 됩니다. 이때 음속의 수십 배인 마하 20 정도의 초고속으로 움직이는 미사일이 공기와 마찰을 일으켜 6000~7000도의 열이 발생합니다. 이를 견디지 못하면 탄두가 대기권 밖으로 튕겨 나가 버리기 때문에 ICBM 완성을 위해선 재진입시 온도제어 기술이 필수입니다.

 

북한이 작년 3월 탄두의 대기권 재진입 환경 모의시험에 성공했다고 주장한 뒤, 연이어 중거리급 이상 미사일을 쏴 올리면서 일각에서는 대기권 재진입 기술을 확보한 게 아니냐는 의견도 제기되고 있는데요. 조선중앙통신은 이번 화성-14형이 대기권에 진입할 때 수천도 온도에서도 안정하게 유지되었고, 핵탄두 폭발 조종 장치도 정상작동했다고 주장했어요.

 

국방부는 "북한은 아직 섭씨 1500∼1600도 환경에서 견디는 기술을 갖춘 정도로, ICBM 탄두부의 대기권 재진입 환경에서 발생하는 고열을 견디는 기술을 완성했는지는 추가 검증이 필요하다"는 입장을 내놨습니다.

 

Q4. 가장 궁금했던 질문이 하나 남았습니다. 미사일 발사 때마다 노동, 북극성, 화성 등 북한이 발표한 이름과 우리가 부르는 이름이 다른 데 그 명명체계는 어떻게 되나요?

 

A. 북한과 한미 정보당국은 서로 다른 미사일 명명 체계를 사용합니다. 먼저 북한은 액체연료형 로켓은 ‘화성’, 고체엔진은 ‘북극성’이란 이름을 쓰고 있어요. 예를 들어 액체연료를 사용한 것들에는 화성-07형 (노동미사일), 화성-10형 (무수단미사일) 등의 이름이 붙었고, 고체연료를 쓴 지상형 탄도미사일에는 북극성 2형과 같은 이름이 붙여져 있네요.

 

반면 한·미 정보당국은 북한의 미사일이 처음 발견된 장소의 이름을 따서 명명하는 방식을 사용했습니다. 예컨대, 노동 미사일은 함경남도 함주군 노동리에서. 무수단 미사일은 미국의 정보당국에 의해 함경남도 화대리 무수단리에서 처음 식별돼서 그 지명이 이름으로 붙었습니다.

 

그런데 2000년대 중반 이후부터는 주로 'KN 방식'의 이름만 쓰고 있어요. 노동 미사일은 KN-05, 무수단은 KN-07처럼요. 화성-12형은 KN-14 라는 이름으로 부르고 있고, 화성-14형은 아직 우리식 이름이 붙여지지 않았답니다.

 

 

 

 

 


 

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