군 정찰위성 4호기 발사 성공... 군사위성기술, 또 하나의 K-방산 신화될까

[녹색경제신문 = 박성진 기자] 우리 군의 정찰위성 4호기가 성공적으로 발사되면서, 향후 군사위성시장에서 우리 기업들의 관련 기술들이 또 하나의 K-방산 신화로써 활약할지 주목된다.

지난 22일 국방부와 방위사업청은 우리 군의 정찰위성 4호기가 미국 케이프 커내버럴 우주군 기지에서 스페이스 X사의 ‘팰컨 9’ 발사체를 이용해 성공적으로 발사됐다고 발표했다. 발사 약 15분 뒤, 정상적으로 분리돼 목표궤도에 안착했으며, 약 1시간 뒤 지상국과의 교신에도 성공했다.

이번 발사에 성공한 정찰위성 4호기는 2023년 12월 발사에 성공한 1호 EO/IR위성과 2024년에 두 차례에 발사성공한 SAR위성에 이은 고효율, 고해상도 성능의 네 번째 중형급 정찰위성이다. 

4호기는 SAR 위성으로 레이다 전자기파를 활용한 영상 촬영이 가능해, 24시간 전천후 촬영이 가능하다. 또한, 적도로부터 일정 각도만큼 기울어진 궤도를 의미하는 '경사궤도'로 지구를 돌며 한반도를 하루 4~6회 촬영하며, 하루에도 여러 번 특정 지역의 영상을 획득할 수 있다.

올해 하반기 5호기를 발사할 예정인 군은 이를 통해 차세대 우주무기체계이자 핵심전력 자산 중 하나인 '킬체인의 눈' 완성을 목전에 두고 있다는 평가도 나온다. 킬체인(Kill Chain)은 적국의 미사일 위협을 실시간으로 탐지하고 식별해 적절한 공격 여부 및 수단을 판단하고 선정하는 공격형 방위시스템이다.

발사관리단장인 석종건 방위사업청장은 이와 관련해 “올해 추가로 5호기 발사도 예정돼있으며, 향후 초소형 위성까지 발사하면 우리 군은 독자적인 우주전력을 구축할 수 있을 것”이라면서 “우리 기술로 개발한 발사체로 위성을 발사할 수 있도록 지속 노력할 것”이라고 밝혔다.

한편, 이번 발사까지 국과연 및 국내 방산업체들의 기술이 총집약되며, 국내 위성개발 경력 축적의 기틀을 본격 마련했다는 평가가 나온다. 이번 프로젝트에 한국 방산기업들이 대거 참여하면서, 관련 데이터들도 대량으로 쌓은 것으로 전해졌다. 

우선, KAI(한국항공우주산업)는 2018년부터 국방과학연구소와 SAR위성체 시제를 제작하면서, 위성체 환경시험, 제작, 발사 등 개발 전반에 중추적 역할을 수행하고 있다.

또한, 밀집지역 다중 표적을 신속 지향할 수 있는 민첩한 고기동 플랫폼을 개발하고, 고해상도 SAR센서 및 고속·대용량 데이터링크를 탑재한 탑재체와의 통합 및 시험을 통해 향후 성공적인 초소형위성 검증위성 개발과 군집 운영으로 감시체계 구축에도 기여할 것으로 보인다.

이어, 다목적 실용위성, 정지궤도위성, 차세대 중형위성 등 다양한 중대형 위성 개발 사업에 참여한 경험과 노하우도 보유하고 있으며, 향후 설계부터 제작 및 환경시험에 이르는 위성 개발 전체 프로세스를 한곳에서 진행할 수 있는 우주센터를 완비할 예정이다.

한편, 한화시스템은 SAR 탑재체를 제작하여 SAR 위성 기술력을 뽐냈다. SAR(합성개구레이다, Synthetic Aperture Radar)이란, 공중에서 지상·해양에 레이다파를 순차적으로 쏜 후 레이다파가 굴곡면에 반사되어 돌아오는 미세한 시간차를 선착순으로 합성해 지상 지형도를 만들어 내는 레이다 시스템으로, 주·야간 및 악천후와 관계없이 지상을 정밀하게 촬영할 수 있다.

한화시스템은 세계 최상위 수준의 해상도로 선명한 영상 촬영이 가능한 SAR 센서 및 고속·대용량 데이터링크 개발에 참여해 SAR 위성 4기 모두에 탑재체를 공급한 것으로 전해지며, 올 하반기 정찰위성 5호기이자 SAR 위성 4호기에도 참여한다.

이처럼 최근 각광받는 군사위성 시장은 향후 10년간 연평균 6%에서 최대 11% 수준의 성장률을 기록할 것으로 전망된다. 포츈지(Fortune Business Insights)에 따르면, 지난해 171억 4천만 달러에서 2032년 281억 3천만 달러 수준으로 성장할 것으로 보인다.

특히 이번에 쏘아올린 SAR위성은 합성 개구 레이다 시스템을 탑재해 작은 안테나로 여러 번 마이크로파를 송수신하고, 고해상도의 이미지를 얻는 기술을 이용해 날씨와 시간에 상관없이 관측할 수 있다. 최근에는 소형화되어 활용범위가 넓어지고 있다.

미국 시장조사기업 글로벌마켓인사이트에 따르면 SAR 위성 시장은 2022년 55억달러에서 연평균 10%씩 성장해 2032년 142억7000만달러에 이를 전망이다.

군 관계자는 이와 관련해 “군사위성시장 성장의 근거는 갈수록 격해지는 지정학적 불안정과 이에 대항하기 위한 군사 작전 능력 향상의 요구 증대가 있다. 또한, 그동안 발전해온 위성기술수준이 이런 군사위성수요를 충분히 뒷받침해주면서, 갈수록 시장이 성장하고 있는 것”이라 말했다.

여기에 이번 성공 경험과 데이터까지 더해 향후 한국기업들의 군사위성 해외 시장 적극 진출 가능성을 연 것이라는 평가가 나온다.