13일의 금요일 밤 서해발사장에선 무슨 일이

‘10시 41분~48분 중대실험’ 시간 발표 이례적
“1단엔진은 127초 연소 그쳐… 7분이라면 2단”
2단 추진체 시험해 ICBM 기술 향상 노린 듯북한이 지난 7일에 이어 엿새 만에 ‘중대 시험’을 진행하면서 엔진 연소시험의 목적이 대륙간탄도미사일(ICBM)의 고도화인지 정찰위성 발사용 대형로켓 개발인지 관심이 증폭된다.

박정천 북한 인민군 총참모장(남한 합참의장 격)은 지난 14일 담화에서 “국방과학연구시험의 귀중한 자료들과 경험, 새로운 기술들은 미국의 핵위협을 견제·제압하기 위한 또 다른 전략무기 개발에 그대로 적용되게 될 것”이라면서도 ‘전략무기’의 정체는 공개하지 않았다.

특히 북한이 이례적으로 ‘13일 오후 10시 41분부터 48분까지 7분간 시험을 진행했다’고 시험 지속시간을 구체적으로 밝힌 대목이 눈에 띈다. 7분은 북한이 사용했던 ‘백두산 엔진’에 비하면 연소시간이 길어진 것으로 분석된다. 때문에 ICBM용 1단 엔진에 이어 액체연료 2단 엔진을 시험했다는 분석이 나온다.

장영근 항공대 교수는 “ICBM 1단엔진은 127초가량 연소한다”면서 “(7분을 고려하면) ICBM 발사를 위한 2단 엔진을 시험한 것으로 보인다”고 말했다.

2단 추진체는 엔진을 켰다 끄는 작업을 반복하면서 방향과 속도를 바꾸는 능력에 중점을 둔다. 북한이 이 능력을 시험해 ICBM 기술의 정밀도를 향상하려 했다는 것이다.

지난 7일 진행했던 1단 액체엔진을 재시험한 것이란 분석도 제기된다. 북한은 현재 신형 엑체엔진 또는 기존 백두산 엔진을 클러스터링(결합)하는 시도를 하는 것으로 분석된다. 신종우 한국국방안보포럼 사무국장은 “만약 북한이 개발하는 액체엔진을 처음부터 완전한 연소를 하면 녹아버리는 등 문제가 생길 수도 있다”며 “처음 시험은 가볍게 하고, 두 번째는 첫 실험의 데이터를 기반으로 완전히 연소를 시킨 것 같다”고 말했다.

결국 대다수 군사전문가들은 북한이 새 ICBM 개발을 위한 엔진 성능 개량을 하는 단계로 보고 있다. 신형 액체엔진 또는 백두산 엔진 클러스터링 기술을 시험해 추진력을 높여 더 커진 신형 ICBM을 개발하는 움직임이란 것이다.이와 관련, 북한은 이미 화성 14·15형을 통해 ICBM 능력을 어느 정도 갖춘 만큼 마지막 관문인 대기권 재진입체 기술을 위한 시험을 했을 가능성도 제기된다. 미사일이 대기권을 벗어났다가 다시 진입하도록 하는 기술로 중·장거리 탄도미사일에서 가장 높은 기술력을 요한다. 북한은 아직 완전한 대기권 재진입 기술을 확보하지 못한 것으로 분석된다.

미들베리 국제학연구소 ‘동아시아 비확산센터’의 책임자 제프리 루이스 소장은 트윗에서 “7분은 모터 분사·연소보다는 재진입체 시험처럼 들린다”고 밝혔다. 류성엽 21세기군사연구소 전문연구위원도 “만약 북한이 위성발사체가 아닌 ICBM으로 방향을 설정했다면 가장 시급한 재진입체 기술을 우선 해결하려 할 가능성이 있다”며 “대기권 재진입과 비슷한 환경을 만들기 위해 엔진 뒤쪽에 탄두를 놓고 최대한 가열하며 오랜 시간 버틸 수 있는지 검증했을 수 있다”고 했다.

미연소 가스를 재활용해 엔진 효율을 높이는 방식인 다단연소사이클 액체엔진을 시험했다는 분석도 나온다. 개방형 사이클 방식에 비해 연소 효율이 약 10% 정도 높다. 김동엽 경남대 교수는 “북한이 확실하게 전략적 핵전쟁 억제력이라고 발표했으니 ICBM 관련 엔진 시험임에 틀림없다”며 “여전히 고체(연료) 가능성을 열어두면서 다단연소 사이클 액체엔진이라는 새로운 가능성을 던진다”고 했다.

반면 정찰위성 발사용 대형 로켓을 개발하려는 목적이라는 시각도 여전히 존재한다. 이미 두 차례 ICBM급 미사일을 발사해 성공했다고 평가한 북한이 다음 수순으로 위성체를 발사할 것이란 주장이다. 이춘근 과학기술정책연구원(STEPI) 선임연구위원은 “이번 시험이 2단 엔진이고 인공위성이라고 한다면 7분 (연소)시간은 가능하다”고 했다.

이주원 기자 starjuwon@seoul.co.kr