425사업 정찰위성

 

SAR(사)·EO(이오) 영어 발음 딴 합성어
2010년대 중반부터 1조2000억 원 투입
EO/IR 1기·SAR 4기 총 5기 확보 목표

425 사업은 북한 핵·미사일 도발 징후 탐지 및 종심 지역 전략 표적 감시를 위해 전자광학(EO)/적외선(IR)위성과 합성개구레이다(SAR·Synthetic Aperture Radar)위성으로 구성된 ‘군 정찰위성’ 1세트를 확보하는 것을 내용으로 한다.

사업 명칭은 SAR 위성과 EO/IR 위성을 운용한다는 점에서 SAR(사)와 EO(이오) 영문명을 비슷한 발음의 아라비아 숫자인 ‘425’로 표기해 만들어졌다. 사업에는 약 1조2000억 원이 투입돼 지난 2010년대 중반부터 추진되고 있다.

사업에는 우주 분야 주요 연구기관과 국내 업체들이 동참하고 있다. 국방과학연구소(ADD)가 주관하고, 한국항공우주연구원(항우연)·쎄트렉아이 등이 함께 하는 중이다. 이번 EO/IR 위성은 부처 간 합의에 따라 항우연 위탁개발로 전개됐고, ADD와 국가보안기술연구소도 힘을 보탰다.

1호 위성인 EO/IR 위성이 2일 성공적으로 발사되면서, 2~4호 SAR 위성도 차질 없이 내년부터 순차적으로 쏘아 올려질 예정이다. 이를 통해 군은 2025년까지 EO/IR 위성 1기와 SAR 위성 4기를 확보한다는 계획이다.

후속 위성은 현재 △개발시험평가 △구성품 조립 △위성체 조립 등 호기별 체계개발이 진행 중이다. 아울러 지상체 안테나 설치 및 시설공사 등도 빈틈없이 계속되고 있다.

추후 사업이 완성돼 이들 5기가 모두 가동하면 약 2시간 간격으로 한반도를 정밀 관측할 수 있을 것으로 군 내·외 관계자들은 전망하고 있다. 정보감시정찰(ISR) 자산의 핵심전력이 구축되는 것이다. EO/IR위성 발사를 놓고 적을 압도하는 국방태세 구축의 첫걸음이라고 하는 것도 이 같은 배경에서다.    / 국방일보 2023 서현우 기자

군정찰위성 1호를 탑재한 팰컨-9 발사체가 발사 하루 전 기립을 완료한 모습. 사진 제공=SpaceX

EO/IR위성과 SAR위성의 큰 차이는 센서에 있다. 1호기에 탑재된 EO는 가시광선을 활용해 지상의 영상을 직접 촬영하는 방식으로 운영된다. 영상의 시인성·가독성이 뛰어나지만, 기상 조건의 제약과 장비가 대형이라는 제한사항이 있다. IR은 적외선 검출 센서를 이용해 물체를 탐지·획득한 영상정보를 가시화해 제공한다. 눈으로 식별이 곤란한 야간 상황에서도 영상을 획득할 수 있다.

반면 SAR는 레이다에서 지상으로 전파를 발사하고 반사돼 되돌아오는 신호를 수신해 영상을 생성한다. 따라서 기상에 상관없이 주·야간 전천후 위성 영상 획득이 가능하다.

1호기 촬영 영상의 해상도는 0.3m 수준으로 알려졌다. 지상의 가로·세로 30㎝ 수준의 물체를 식별할 수 있다는 의미다. 즉 3m 크기 장갑차에 적힌 식별번호까지 판독할 수 있는 해상도를 갖추고 있다는 평가다. 전문가들은 지상의 1m 미만 크기의 물체를 확인할 수 있는 ‘서브 미터급’ 해상도를 갖춰야 군사정찰위성으로 의미가 있다는 점에서 확실한 대북 감시정찰 능력의 향상이 기대된다고 해설했다.

북한의 소위 군사정찰위성이 3m급 해상도에 불과해 군사적 효용 가치가 없다고 판단되는 점과 비교하면, 압도적인 수준 차를 보일 것이라는 전문가들의 의견이 나오는 이유도 여기에 있다. 일각에서는 이를 바탕으로 “1호기는 북한의 군사정찰위성보다 100배 이상 정밀할 것”이라고 분석하기도 한다.

EO/IR위성은 고도 400~600㎞ 저궤도에서 지구를 돌며 감시·정찰 임무를 수행한다. 전력화는 상태 점검과 운용시험평가 등 4~6개월 정도의 시간을 거쳐 내년 전반기 이뤄질 전망이다. / 국방일보 2023 서현우기자

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[ 군 정찰위성 1호 발사 ]

정찰위성 + 초소형 SAR 위성
한반도 세밀하게 살필 수 있어
기상 등 외부 변수 상관없이 촬영
핵·미사일 시설 선제적 파악 가능

킬체인은 북한이 핵·미사일을 발사하는 데 사용하는 핵심 장비를 탐지, 사용 징후가 감지되면 발사 전 제거해 위협을 사전에 방지하는 것을 주요 개념으로 한다. 우주에서 북한의 도발 징후를 빠르게 탐지할 수 있는 정찰위성은 ‘킬체인의 눈’ 역할을 맡을 것으로 예상된다.

일반 레이다와 고해상도 영상 레이다(SAR) 비교. 국방부 제공

 

특히 전자광학(EO)/적외선(IR) 장비를 갖춘 1호기에 이어 전파를 활용하는 합성개구레이다(SAR·Synthetic Aperture Radar) 위성인 2~5호기가 모두 전력화 되면 기상 등 외부 변수에 상관없이 정밀한 감시가 가능해지기 때문에 북한의 핵·미사일 시설 동향을 선제적으로 파악해 사전 제거하는 킬체인의 역량이 고도화 될 것으로 보인다. EO/IR 위성은 야간 촬영이 가능한 대신 기상 조건에 영향을 받지만, SAR 위성은 전파를 활용하기 때문에 기상과 관계없이 전천후 영상 촬영이 가능하다. 5기가 모두 전력화될 경우 더욱 물샐틈없는 감시가 가능할 것으로 전망된다. 이는 곧 킬체인 작전 수행에 큰 도움이 될 것이라는 분석이다.

또한 앞으로 우리 군은 정찰위성 등 우주 전력의 우위를 바탕으로 감시·정찰 능력을 강화해 보다 정밀한 작전을 수행할 것으로 기대된다. 정찰위성 5기를 모두 활용할 경우 북한의 핵·미사일 시설과 장비·병력 이동 상황을 빠르고 면밀히 감시할 수 있기 때문이다. / 국방일보 2023 맹수열기자

 

[ 킬체인 ]

지상국 최초 교신으로 성공 확인
독자적 우주감시정찰 능력 확보
지상 30㎝ 물체 식별…세계 5위권
2025년까지 4기 추가 발사 계획

우리 군 최초의 정찰위성이 성공적으로 발사돼 우주 궤도에 무사히 안착했다. 독자적인 우주감시정찰 능력 확보로 한국형 3축체계의 한 축인 ‘킬체인(Kill Chain)’ 역량이 더욱 강화될 전망이다. 

우리 군 최초의 정찰위성 1호기가 2일 새벽 3시 19분(한국시간) 미국 캘리포니아 소재 반덴버그 우주군기지에서 발사되고 있다. 이번 발사 성공으로 우리 군은 독자적인 우주감시정찰 능력을 확보하고, 킬체인 역량을 더욱 강화하게 됐다. 사진 제공=SpaceX

군 정찰위성 1호기는 고도 400~600㎞에서 지구를 회전하는 저궤도 위성이다. 위성에는 전자광학(EO)/적외선(IR) 장비가 탑재됐다. 촬영 영상의 해상도는 지상 30㎝ 크기의 물체를 식별할 수 있는 서브미터급(지상의 가로·세로 1m 크기 이하 물체를 식별할 수 있는 정도)으로, 성능은 세계 5위 이내 최고 수준인 것으로 알려졌다.

군 정찰위성 1호기는 실제 운용환경인 우주 환경에서 우주궤도시험과 군 주관으로 진행하는 운용시험평가 등을 거친 뒤 본격적으로 감시정찰 임무를 수행할 예정이다.

국방부와 방사청은 “군정찰위성 1호기 발사 성공으로 군은 독자적인 정보감시정찰 능력을 확보했다”며 “군정찰위성은 한국형 3축체계의 기반이 되는 핵심전력으로 킬체인 역량 강화의 초석이 될 것”이라고 설명했다.

한국형 3축체계는 킬체인, 한국형미사일방어(KAMD), 대량응징보복(KMPR)으로 구성됐다. 그중 킬체인은 북한의 핵·미사일 관련 지휘·발사·지원체계와 이동식 발사대 등 핵심표적을 신속·정확하게 탐지해 사용징후가 명백한 경우 발사 전에 제거하는 체계다.

국방부와 방사청은 또 군정찰위성 1호기가 방사청의 사업관리 아래 한국항공우주연구원, 국방과학연구소 및 국내 업체가 유기적으로 협력해 개발한 위성으로 군의 전력증강과 함께 국내 우주산업 역량을 강화했다는 점에서도 의미가 크다고 부연했다.

국방부와 방사청은 “우리 군은 신속한 징후 감시 및 조기경보를 위한 초소형위성체계 사업도 체계개발 진행 중”이라며 “군정찰위성과 초소형위성체계의 상호보완적 운용으로 군 독자적 감시정찰자산의 역량을 극대화해 북한 경쟁 구도에서 압도적 우위를 차지할 수 있도록 적극 노력하겠다”고 말했다.

국방부는 이번 1호기를 시작으로 오는 2025년까지 4기의 군정찰위성을 더 쏘아 올려 총 5기를 확보할 계획이다.   

/ 국방일보 2023 서현우 기자