북한 탄도미사일의 모든 것 <3> 대륙간탄도미사일(ICBM) 개발 > News Insight

 1990년대 중반에 북한은 3단으로 구성된 대포동 2 대륙간탄도미사일(ICBM)의 설계 및 개발을 시작했다. 1단은 4기의 노동미사일 엔진을 클러스터링하고, 2단은 1기의 노동미사일 엔진을 사용한 것으로 추정된다. 비행시험의 실패에도 불구하고 미 정보당국은 대포동 2 ICBM이 소형 경량의 핵탄두를 싣고 미 본토 서해안을 타격할 수 있다고 주장해왔다.

  2006년 7월 북한은 대포동 2 장거리미사일을 포함하여 다양한 탄도미사일 시험발사를 수행했다. 대포동 2 미사일은 이륙 후 약 40~42초만에 폭발했다. 북한의 외무상은 이 발사를 자체방어를 강화하기 위한 정규적인 군사훈련이고, 북한이 미사일 발사훈련을 지속할 수 있는 권리를 가지고 있다고 주장했다. 하지만, 2006년 7월 15일 UN 안전보장이사회(UN Security Council)는 만장일치로 결의안 1695를 통과시켰고, 북한이 미사일 관련 행위를 중지할 것을 요구했다. 그리고 UN 회원국은 미사일 관련 소재 및 기술을 북한으로 이전하는 것을 금지시켰다. 

  2009년 4월 5일 북한은 은하 2호 위성발사체를 발사했다. 이는 대포동 2 미사일을 변경한 장거리로켓이었다. 비록 북한 언론매체가 위성이 궤도로 발사되었다고 주장했지만, 누구도 우주궤도에서 북한의 위성 물체를 발견하지 못했다. 3단 로켓의 발사는 1단 로켓이 한반도와 일본 사이의 수역에 낙하되면서 기술적으로 실패한 것으로 보였다. 탑재체와 함께 나머지 단은 태평양 해역으로 추락한 것으로 추정된다.

  2011년에 북한은 서해위성발사장을 완공했다. 새로운 발사장은 북한에서 가장 큰 탄도미사일 및 우주발사체의 요구를 넘는 이동식 발사대 및 발사타워를 갖추고 있다. 발사장은 여러 곳의 미사일 조립 및 시험시설, 발사준비동, 관측동, 그리고 로켓엔진시험장 등을 구비하고 있다. 무수단리에 위치한 동해발사장 시설을 능가하고 있다. 무수단발사장에서는 단거리, 중거리 및 대륙간탄도미사일을 시험할 수 있다. 북한은 이후 서해위성발사장을 은하 3호(광명성) 로켓/위성발사체를 발사하고 KN-08/KN-14 미사일의 엔진을 시험하는 장소로 사용하고 있다.

  2012년 4월 12일, 북한은 김일성의 탄생 100주년을 맞이하여 은하 3호 로켓을 이용하여 위성을 궤도에 올리는 발사를 시도했다. 발사는 1단 엔진의 연소 종료시점에서 실패하여 로켓 추진체는 서해 앞바다로 추락하였다. 미사일 기술의 이중용도 때문에 미국과 한국은 이 발사를 장거리미사일을 시험하지 않는다는 UN 결의안을 위반한 것으로 간주했다. 그리고 식량 원조를 중단했다. 

 3일 후에 북한은 평양 시내에서 김일성 탄생 100주기를 기념하여 군사퍼레이드를 하였으며, 여기서 KN-08이라는 이동식 ICBM의 목업을 선보였다. KN-08 이동식 ICBM은 6대의 중국제 8축 트럭인 이동식미사일발사대(TEL)에 실려 전시되었다. 2015년 10월에는 KN-08을 업그레이드한 이동식 ICBM인 KN-14을 선보이기도 했다. KN-14는 KN-08에 비해 전장이 짧고 3단계가 아닌 2단계로 구성된 엔진을 장착한 것으로 추정되고 있다. 

  2012년 12월에 북한은 서해발사장에서 은하 3호 장거리로켓을 재발사하여 성공적으로 위성을 궤도에 올려놓았다. 북한이 이 로켓을 우주발사체로 주장하였지만 기술은 장거리로켓과 매우 유사했다. 핵탄두를 운반하기 위해서 로켓은 재진입체를 추가해야 하는데, 이는 첨단기술 및 고급 소재를 필요로 하며 북한은 이러한 기술을 보유하고 있지 않은 것으로 평가하고 있다. 하지만, 북한은 대기권 재진입에 대한 이러한 소재 기술을 가지고 있다는 것을 보여주기 위해 2016년 3월 15일 스커드 엔진으로부터 내뿜는 배기가스에 견디는 재진입체 형상의 소재 삭마 특성시험을 보여준 바 있다. 그리고 2013년 2월에는 북한이 핵탄두를 소형화하는데 성공했다고 선언하기도 했다.

  필자는 KN-08 및 KN-14의 외부 제원을 기준으로 북한이 보유하고 있는 다양한 미사일 엔진조합을 구성하여 사거리 분석을 수행하였다. 스커드 계열의 엔진을 탑재하는 경우에 어떠한 엔진조합에서도 미국 본토를 타격할 수 있는 수준의 사거리는 얻을 수 없었다. 

  북한은 2016년 4월 새로운 타입의 ICBM용 엔진 지상연소시험을 수행했다. 엔진은 옛 소련의 잠수함발사탄도미사일(SLBM)인 R-27의 4D10 엔진과 유사한 것으로 보였다. 이 엔진은 작년에 무려 8차례나 발사를 시도했던 무수단미사일의 엔진으로 추정되고 있다. 무수단엔진은 고에너지 추진제를 사용하고 고성능의 엔진성능을 제공한다. 하지만, 무수단엔진 탑재 시뮬레이션 결과 250kg의 소형 경량 탄두를 장착해도 최대사거리는 9,000km 이하였다. 작년 9월에 북한은 80톤급의 고추력 대형액체로켓엔진을 개발하여 지상시험을 수행했다. 1기의 80톤 엔진 및 무수단엔진 탑재 시의 시뮬레이션 결과 12,000km 이상의 사거리를 얻을 수 있었다.

  북한은 그동안 신속성 및 은밀성이 보장되는 소형 경량의 이동식 ICBM인 KN-08/KN-14 개발에 총력을 기울여왔다. 하지만, 스커드 계열의 재래식 엔진조합으로는 목표 사거리 획득이 불가능하다는 결론을 얻었을 것이다. 

 현재는 무수단엔진 또는 80톤급 엔진을 탑재하는 KN-08/KN-14를 고려하고 있을 것이다. 북한의 이동식 ICBM은 아직 개발단계에 있는 것으로 추정된다. 설사 이들 새로운 엔진을 탑재해 시험발사를 한다고 해도 신뢰성을 검증하기까지는 상당한 기간이 소요될 것이다. 물론 정상궤적으로 발사할 수 없는 북한의 상황에서 핵미사일 위협을 보여주는 목적으로 재래식 엔진을 탑재한 ICBM을 시험 발사할 개연성도 있다.  <계속>