북, 정찰위성 500㎞이상 저궤도에 올릴듯…광명성 3호도 저궤도

김정은, 작년 3월 "태양동기극궤도에 다각 배치" 언급
저궤도위성 목표지역 촬영 수분에 불과…자료수신 중·러 도움 받을수도

북한은 제작 완성했다고 밝힌 군사정찰위성 1호기를 고도 500~1천500㎞ 사이의 '저궤도'(LEO)에 진입시키는 것을 목표로 할 것으로 관측된다.

인공위성 궤도는 저궤도와 중궤도(MEO·1천500~2만㎞), 정지궤도(GEO·적도 상공 3만5천여㎞)로 구분한다.

북한의 '저궤도 진입' 목표는 지난해 3월 김정은 국무위원장의 발언에서 확인된다.

김 위원장은 당시 국가우주개발국을 시찰하면서 "5개년계획 기간 내에 다량의 군사정찰위성을 태양동기극궤도에 다각 배치하여 위성에 의한 정찰정보수집 능력을 튼튼히 구축할 데 대한 국가우주개발국의 결심을 전적으로 지지한다"고 밝혔다.

20일 전문가들에 따르면 북한이 밝힌 '태양동기극궤도'는 저궤도에 속한다.

위성 궤도면과 태양의 각도가 항상 일정하게 유지되어 이 궤도를 도는 위성은 지구상 물체를 매일 같은 시각에 관측할 수 있다.

첩보수집 목적의 위성과 지구자원탐사, 해양·기상관측용 위성들이 저궤도를 돌고 있고, 우리나라 다목적 실용위성(KOMPSAT·아리랑)도 저궤도에서 지구를 관측하고 있다.

저궤도 위성은 90~100분마다 지구를 한 바퀴를 돌고, 1년 내내 한반도 상공을 지나는 시각이 동일하다고 한다.

궤도 경사각은 약 98도다.

군 관계자가 설명한 위성 추적 및 예측프로그램에 따르면 북한이 2012년 12월 발사한 광명성 3호 2호기의 고도는 524㎞, 지구 한 바퀴를 도는 주기는 95분, 궤도는 약 97.2도라고 한다.

2016년 2월 발사한 광명성 4호는 고도 497㎞, 주기 95분, 궤도는 97.5도였다.

이 궤도는 지구를 24시간 연속으로 관측할 수 있는 정지궤도와 달리 특정 지역을 같은 시간에 통과하므로 지구와 대기의 일일 변화에 영향을 받아 해상도가 떨어질 수 있다는 것이 단점이다.

이런 단점을 보완하고자 여러 기의 첩보위성을 저궤도에 배치해 운용한다.

김 위원장이 태양동기극궤도에 군사정찰위성을 다각 배치한다고 한 것도 여러 기의 정찰위성을 각기 다른 경도(동경)로 배치해 운용하겠다는 의미다.

경도에 따라 지상 촬영 지역이 달라지기 때문이다.

저궤도 위성은 지상 같은 곳을 촬영하는 시간이 몇분에 불과해서 움직이는 함정이나 항공기 촬영은 제한된다는 지적도 있다.

미국 트럼프 행정부의 우주위원회 사무총장을 지낸 스콧 페이스 박사는 작년 미국의소리(VOA) 방송과 인터뷰에서 "태양동기극궤도를 도는 위성은 지구상 물체를 매일 같은 시각에 관측할 수 있다"면서도 "움직이는 군사정보, 즉 함대나 비행기를 관측하고자 한다면 이 궤도에 있는 것은 큰 도움이 안 된다"고 밝혔다.

독일의 미사일 전문가인 마커스 실러 박사는 19일 자유아시아방송(RFA)에 저궤도 위성은 "90분마다 지구를 한 바퀴 도는데 그때 지구도 자전해 위성이 지상의 같은 장소로 다시 가는 날이 일 년에 며칠뿐이고 그때도 몇분 간 지나가기 때문에 정찰하기가 어렵다"면서 "이런 이유로 미국은 수천여 개의 정찰위성을 저궤도에 올려놓고 정찰하고 있다"고 설명했다.

그는 "김정은이 앞으로 연속적으로 수기의 정찰위성을 다각 배치해야 한다고 말한 것도 이 때문"이라며 "하지만 북한이 그렇게 많은 수의 정찰위성을 발사할 수 있는지 개발 수준이 의심된다"고 말했다.

전문가들은 북한이 군사정찰위성을 성공리에 저궤도에 올린다고 해도 위성 송신자료를 지상에서 수신하려면 중국과 러시아 도움을 받을 수밖에 없다고 주장한다.

저궤도를 도는 북한 위성이 북한지역 상공을 지나가는 시간이 짧다는 등의 이유에서다.

실러 박사는 "정찰위성이 찍은 사진 등의 자료를 북한으로 보내야 하는데 이를 위해선 위성이 북한 상공을 지나갈 때 북한 내 지상기지에 직접 연결되어야 한다"면서 "하지만 정찰위성이 북한 상공을 지나가는 날은 일 년 중 며칠밖에 되지 않기 때문에 북한 외 다른 곳의 지상기지로 전송해야 한다"고 주장했다.

그러면서 "북한 위성이 자료를 다른 나라 정찰 위성에 전송하는 방법도 있지만, 러시아나 중국이 도와주지 않는 한 북한은 현재 이런 역량을 갖고 있지 않다"고 덧붙였다.

외국 전문가들은 우크라이나전쟁을 계기로 북한과 러시아가 밀착하고 있는 것과 관련, 위성 부문에서 '커넥션' 의혹도 제기한다.

이밖에 북한의 위성 사진 판독 및 고해상도 촬영에 의문을 제기하는 시각도 있다.

북한이 작년 12월 정찰위성 개발을 위한 '위성 시험품' 성능을 시험했다며 공개한 촬영 사진의 해상도가 20m급의 저화질이었다는 게 이런 시각을 낳고 있다.

정찰위성 기능을 하려면 적어도 해상도가 0.5ｍ급은 되어야 하는데 북한의 위성광학 기술 수준이 그 정도가 되겠느냐는 것이다.

미국이 고도 1천㎞ 안팎에서 운용하는 군사정찰위성의 해상도는 0.28ｍ급인 것으로 알려졌다.

/연합뉴스