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[단독] 탄두 속 텔레메트리, 5000도 고열 뚫고 지상과 교신

 
지난해 3월 북한의 탄두부(재진입체) 대기권 재진입 환경 모의시험을 참관 중인 김정은 노동당 위원장이 탄두부를 살펴보는 모습. 탄두부 내 텔레메트리는 각종 데이터를 지상 관제센터로 보낸다. [중앙포토]

지난해 3월 북한의 탄두부(재진입체) 대기권 재진입 환경 모의시험을 참관 중인 김정은 노동당 위원장이 탄두부를 살펴보는 모습. 탄두부 내 텔레메트리는 각종 데이터를 지상 관제센터로 보낸다. [중앙포토]

북한이 대륙간탄도미사일(ICBM) 개발을 위한 또 하나의 관문을 넘었다. 탄도미사일의 탄두부(재진입체)가 대기권을 벗어난 뒤 표적을 향해 하강하며 다시 대기권으로 재진입하는 기술 확보 다. 정보 당국은 14일 북한이 평안북도 구성 일대에서 신형 중장거리탄도미사일(IRBM) 화성-12형을 발사한 지 이틀 만에 이 같은 평가를 내렸다.
 
당국이 화성-12형 미사일 탄두가 대기권(100㎞ 안팎) 재진입에 성공했다고 보는 근거는 대기권 진입 이후 이어진 북측 관제센터와의 교신 때문이다.
 
북한 화성-12형이 발사 순간부터 동해상의 목표 수역에 떨어지기까지 총 비행시간은 30분11초. 이 과정에서 신형 미사일의 탄두부에 내장된 텔레메트리(원격 측정장비)는 속도·압력·온도 등 각종 데이터를 지상 관제센터에 지속적으로 보내도록 돼 있다. 만약 화성-12형의 탄두부가 대기권 재진입 과정에서 최고 섭씨 5000도(추정)에 이르는 고온을 못 견뎌 문제가 생겼다면 대기권 아래에서 교신은 더 이상 없었을 거란 얘기다.
 
 
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북한의 탄도미사일 프로그램과 관련, 한·미 당국은 북한이 수차례 미사일과 우주 발사체 실험을 통해 탄도미사일의 장거리 비행 기술과 자세제어, 유도조종 등 기술은 확보했지만 최종 단계인 대기권 재진입 기술은 확보하지 못한 것으로 평가해왔다. 당국은 지난해 6월 북한의 무수단 미사일 시험발사와도 맥이 닿아 있다고 보고 있다. 당시 북한은 고각발사로 무수단을 1413㎞까지 올려 성공했다는 평가를 받았는데, 이때 초보적 수준의 대기권 재진입 기술도 시험했을 것이란 관측이다.
 
북한이 중거리탄도미사일(IRBM)의 대기권 재진입 기술을 확보했다는 평가가 나온다. [중앙포토]

북한이 중거리탄도미사일(IRBM)의 대기권 재진입 기술을 확보했다는 평가가 나온다. [중앙포토]

 
북한 매체들은 지난 15일 신형 미사일 발사 성공 사실을 보도하면서 “가혹한 재돌입(재진입) 환경에서 조종전투부(탄두)의 말기 유도 특성과 핵탄두 폭발 체계의 동작 정확성을 확증했다”고 주장했다. 당국 평가에 따르면 북한의 주장이 허언은 아닌 셈이다. 하지만 한·미 당국의 북한의 대기권 재진입 기술 확보에 대한 공식 입장은 여전히 부정적이다. 국방부 문상균 대변인은 15일 브리핑에서 “화성-12형 미사일에 재진입 기술이 적용됐을 가능성이 낮은 것으로 본다”고 말했다. 앞서 지난해 3월 북한이 대기권 재진입 환경 모의시험에 성공했다고 발표했을 당시 한민구 국방부 장관은 국회 국방위에서 “북한이 재진입 기술을 확보하지 못한 것으로 평가했다”고 했다.
 
한·미 당국의 유보적 입장은 당장 IRBM 재진입 기술 확보가 곧바로 ICBM 재진입 기술 확보로 이어지지 않는다는 기술 평가에 바탕을 두고 있다. 실제 대기권 진입 과정에서 IRBM과 ICBM의 외부 환경은 차원이 다르다. 미사일 탄두가 상승했다 대기권에 재진입할 때 중력의 작용으로 탄두 속도가 빨라지고 공기와 마찰하면서 고열이 발생한다. IRBM은 최대 속도가 마하 16~17이지만 미 본토를 타격할 수 있는 사거리 1만㎞ 이상의 ICBM은 마하 24~25 수준에 최고 온도는 7000~8000도다.
 
대기권 진입 과정에서 미사일 탄두에는 고체·액체·기체도 아닌 플라스마 상태가 되면서 표면이 깎여 나가는 삭마 현상이 일어난다. 탄두 표면이 고르게 깎여야 미사일이 목표에 정확하게 떨어질 수 있다. 만약 탄두 모양이 일그러지면 공기 저항을 더 많이 받아 궤도에서 벗어나 목표를 맞히지 못하게 된다. 또 미사일이 균형을 잃고 회전하다 진동이 발생해 폭발할 수도 있다.
 
정보 당국의 판단대로 북한이 일정 수준의 IRBM 재진입 기술을 확보했다면 향후 2~3년으로 예상돼왔던 ICBM 개발 속도는 더욱 빨라질 수 있다.
 
안보리, 대북 추가 제재 경고 만장일치 성명
 
북한의 탄도미사일 발사와 관련, 유엔 안전보장이사회는 15일(현지시간) 대북 규탄과 함께 추가 제재를 경고하는 언론 성명을 만장일치로 채택했다. 16일에는 비공개 긴급회의를 열어 규탄성명을 재추인하고 추가적인 대북제재를 논의했다. 
 
이철재 기자 seajay@joongang.co.kr
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