北 장거리미사일 1단 추진체 ‘43초’나 짧게 연소한 이유는

軍 “탑재체 중량 높이려 추력 향상시킨 듯”

北 지난해 몸집 키운 1단 추진체 연소실험… 추가 발사 가능성도

북한이 장거리미사일 발사 다음 날인 8일 평양에서 성공을 자축하는 폭죽놀이를 하고 있다. 연합뉴스

북한이 7일 발사한 장거리미사일(광명성4호) 1단 추진체의 연소시간은 120초로 파악됐다. 2012년 은하3호 당시의 163초에 비해 43초나 줄었다. 1단 추진체는 미사일의 사거리를 좌우하는 핵심이다. 하지만 국방부는 9일 “미사일의 성능이나 사거리가 2012년과 유사한 것으로 분석된다”고 밝혔다. 왜 이런 분석이 가능한 것일까.

통상 장거리미사일 사거리의 70%는 1단 추진체의 연소시간이 좌우한다. 2012년 4월 발사했다가 도중에 폭발한 은하3-1호는 1단 추진체가 130초간 탔고, 같은 해 12월 발사에 성공한 은하3-2호의 1단 추진체는 163초간 연소했다. 이를 근거로 군 당국은 은하3-1호의 사거리를 1만㎞, 은하3-2호는 1만3,000㎞로 추정했다.

반면 국방부가 밝힌 광명성4호의 1단 추진체 연소시간은 120초다. 북한이 2012년 발사한 2개의 장거리미사일에 비해 한참 짧은 시간이다. 따라서 미사일 사거리가 줄어야 하지만 군 당국은 사거리가 1만2,000㎞정도라고 밝혔다. 은하3-2호와 비슷한 수준이다.

이번에 달라진 부분은 탑재체의 중량이다. 2012년 12월 은하3-2호의 위성 자체 무게는 100㎏이었다. 하지만 북한은 실제 200~250㎏의 탑재체를 우주궤도에 띄울 수 있는 것으로 추정된다. 군 관계자는 “북한은 탑재체의 무게를 계속 늘려나가는 중”이라며 “이번에도 그 정도(200㎏ 이상)의 투사능력은 있었던 것 같다”고 말했다.

북한이 7일 발사한 장거리미사일의 예상궤적과 추진체 낙하해역 개념도. 국방부제공

광명성4호 발사체의 형상과 크기는 2012년 은하3호와 유사하다는 게 군 당국의 판단이다. 결국 같은 크기로 2배 무거워진 탑재체를 우주에 띄우기 위해 1단 추진체가 더 큰 추력을 냈다는 의미다. 스포츠카와 세단이 크기는 비슷해도 배기량과 속도에서 엄청난 차이를 보이는 것과 흡사하다.

북한의 장거리미사일 1단 추진체는 기존 노동 미사일의 추진체 4개를 합쳐 하나로 묶은 것이어서 엔진간 균형을 맞추는 것이 중요하다. 2012년 4월 은하3-1호의 발사실패 또한 1단 추진체의 기술력 부족 때문이었다. 군 당국은 “광명성4호의 발사체 제원은 2012년과 유사하지만 자세 제어나 단분리 등의 신뢰성이 향상된 것으로 보인다”고 설명했다.

이와 함께 북한이 추가로 장거리미사일 발사에 나설 가능성도 제기된다. 북한은 동창리 발사장의 발사대 높이를 기존 50m에서 62m로 증축한데 이어, 지난해 7월에는 길이 30m의 1단 추진체 연소실험을 했다.(본보 2015년 7월 24일자 1면) 2012년 은하3호의 1단 추진체가 20m인데 비해 1.5배나 커진 것이다.

하지만 이번에는 이 미사일을 쏘지 않았다. 북한이 몸집을 더 키운 장거리미사일을 아직 발사하지 않은 채 시기를 조율하고 있을 가능성도 배제할 수 없다는 의미다. 통상 장거리미사일은 2개 이상 복수로 만든다는 게 군 당국의 분석이다. 조총련 기관지 조선신보는 북한이 미사일을 발사한 7일 “세계는 앞으로도 광명성 계열의 위성들을 조선 노동당이 결심한 시간과 장소에서 대지를 박차고 창공 높이 계속 날아오르는 것을 보게 될 것”이라며 추가 발사 가능성을 내비쳤다.

김광수기자 rollings@hankookilbo.com