'화산-31' 직경 40~50cm·중량 200~300kg
ICBM 완전한 재진입체 기술 미확보 추정
고도 40~50km 핵EMP로 재진입체 해결
[서울=뉴스핌] 김종원 국방안보전문기자 = 북한이 지난 3월 28일 표준화된 전술핵탄두로 보이는 '화산-31'을 전격 공개했다. 북한이 지난해 4월부터 본격적으로 전술핵을 탑재할 수 있는 각종 신형 전술유도무기체계 성능시험을 했다고 보도했지만 전술핵탄두 실물을 전격 공개하기는 처음이다.
지난 4월 13일에는 신형 고체연료 대륙간탄도미사일(ICBM) '화성-18형'을 2월 건군절 열병식에서 첫 공개한 후 2개월 만에 시험발사했다. 지난해 12월 '140tf(톤포스) 대출력 고체연료 발동기' 첫 지상분출 시험을 한 지 4개월 만이다.
한미가 아무리 위력적인 전략자산인 핵항모와 핵잠수함, 전략폭격기, 스텔스 전투기를 동원해 맞대응 연합훈련을 해도 전술핵·전략핵 무기체계의 고도화와 실전화를 멈추지 않고 가속화하고 있다. 한미를 '핵인질' '핵공포' 속에 가둬두겠다는 것을 분명히 하면서 '핵폭주'를 멈추지 않고 있다.
◆北 전술핵·전략핵 vs 한미 확장억제 강화
윤석열 정부는 출범 후 1년 간 북한의 핵·미사일 위협을 대비하기 위한 한미 간의 확장억제 공약을 실질적으로 강화하는데 역량을 쏟아붓고 있다. 윤 정부의 이러한 노력은 지난 4월 26일 미국 워싱턴에서 열린 한미 정상회담에서 채택된 '워싱턴 선언'으로 집약된다.
김정은 국무위원장의 집권 11년을 맞고 있는 북한은 윤 정부 출범을 겨냥해 지난해 전례 없는 핵·미사일 도발과 무력시위를 벌였다. 한 달에 3.5번꼴로 무려 43차례에 걸친 도발과 무력시위를 했다. 올해 들어서도 3차례 ICBM 발사를 포함해 현재까지 15차례 도발과 무력시위를 이어가고 있다.
이에 따라 윤석열 정부 출범 이후 한미는 미국의 대표적인 공중·해상 전략자산을 상시배치 수준으로 23차례에 걸쳐 전개하거나 실질적인 한미 연합훈련을 실시하고 있다. 무기체계 권위자인 권용수(해사 34기) 전 국방대 교수 심층 인터뷰를 통해 북한의 핵·미사일 능력이 어디까지 왔는지 진단하고 대책을 알아봤다.
◆화성-17형, 최소 3~5개 핵 다탄두 탑재
-북한의 신형 ICBM '화성-17형' 위력은.
▲최대 사거리 1만3000km급 화성-15보다 길이와 직경이 커진 액체연료 초대형 ICBM이다. 2020년 10월 10일 북한 당 창건 75주년 열병식에서 처음 공개됐다. 올해 2월 건군절 열병식에서는 12대의 이동형 발사대(TEL)에 탑재된 12기의 미사일이 등장했다. 미 미사일방어(MD)를 우회해 미 본토를 타격할 수 있는 사거리 1만5000km급으로 분석된다. 초고각으로 발사돼 3차례 비행시험에 성공해 기술적 신뢰성을 어느 정도 확보한 것으로 판단된다.
초대형 핵탄두와 다탄두 개별목표 설정 진입체(MIRV) 탑재를 목표로 한 것은 분명해 보인다. 페이로드를 2500~3500kg이라고 가정할 때 최소 3~5개 다탄두를 탑재할 수 있다. 1단 추진체 엔진은 80tf인 화성-15 엔진(백두산-B) 2개를 클러스터링해 160tf의 대용량 추력을 낼 수 있는 구조로 분석된다. 직경과 길이는 다양한 전문가 분석이 존재하며 직경은 2.4~3.0m, 길이는 28m 이하로 보인다. MIRV 비롯한 일부 기술적 문제만 해결된다면 이 미사일은 군사적 효용성 면에서 미국에 대한 상당한 핵전쟁 억지력을 갖게 될 것으로 보인다.
-신형 고체연료 ICBM '화성-18형' 평가한다면.
▲북한이 1.3~1.5m급 고체연료 미사일의 비행시험에 성공한 지 6년 만에 ICBM급 미사일의 첫 비행시험에 성공한 것으로 판단된다. 미국과 러시아를 빼고는 가장 빠른 개발 속도다. 화성-18형은 3단 미사일로 1단 1.8m, 2단 1.5m이며, 길이는 약 21.8m로 관측된다. 이 미사일은 사거리 1만km급 액체연료 ICBM 화성-14형을 대체할 것으로 보인다. 이보다 사거리가 긴 액체 ICBM 화성-15·화성–17형과 함께 전략적 구성인 '섞어쏘기'를 통해 미국에 대한 핵전쟁 억제력의 핵심 전략 전력으로 운용될 가능성이 크다.
-북한의 핵탄두 소형화‧경량화 능력은.
▲기술 커넥션과 전문가 평가, 기존 핵 개발 국가의 소형화 달성 기간을 볼 때 북한의 핵탄두 소형화와 경량화 기술은 신뢰성과 고도화만 남아 있는 것으로 보인다. ICBM을 포함한 거의 모든 미사일에 핵탄두를 탑재할 수 있는 수준으로 볼 수 있다. 북한이 2016년 3월 처음 핵탄두 기폭장치 모형을 공개하기 전까지 경량·소형 핵탄두 기술을 노동미사일에 탑재할 수 있는 무게 500kg, 직경 90cm 수준으로 평가됐다.
그 이후에는 직경 60cm, 무게 200~300kg까지 전향적으로 추정하고 있었다. 하지만 지난 3월 표준화된 전술핵 탄두로 보이는 화산-31을 전격 공개했다. 이 전술핵 탄두의 직경은 600mm 초대형 방사포 'KN-25' 뿐만 아니라 전략순항미사일 '화살', 핵무인수중공격정 '해일'에 탑재할 수 있는 40~50cm까지 준 것으로 보인다. 200~300kg까지 경량화한 것으로 판단된다.
◆MIRV 강한 의지·PBV 마무리 단계
-북한의 다탄두 개별목표설정 진입체(MIRV) 기술은.
▲북한이 화성-15형만으로도 이미 미 전역을 충분히 사정권에 두고 있는 것으로 분석된다. 다만 이보다 훨씬 큰 초대형 신형 액체연료 미사일 화성-17형을 개발한 것은 초대형 단일 핵탄두와 MIRV(Multiple Independently-targetable Reentry Vehicle)을 고려한 것으로 판단된다. 하지만 MIRV 개발은 대형 미사일과 소형 탄두, 재진입체, 후추진체(PBV·Post Boost Vehicle) 정밀유도, 그리고 비행 중 순차적으로 탄두를 방출하는 복잡한 PBV 메커니즘 등의 조합으로 이뤄지는 복잡한 시스템 기술을 요구한다.
현재까지 MIRV를 공식적으로 전력화한 국가는 미국과 러시아, 중국, 영국, 프랑스 5개 나라다. 북한 역시 MIRV 개발에 대해 강한 의지를 갖고 있다. 지난해 3월 화성-17형 시험발사 직전에 있었던 2차례의 MRBM 발사에 대해 북한이 정찰위성 개발의 중대한 시험이라고 발표했다. 하지만 전문가들은 PBV 관련 시험 가능성을 제기했었다.
-북한의 재진입체(Reentry Vehicle) 기술 평가한다면.
▲미 싱크탱크 헤리티지재단의 '2021 미 군사력 지표 보고서'(2021 Index of U.S. military Strength)에서 "미 중앙정보국(CIA)은 북한의 ICBM이 정상궤도로 비행한다고 가정할 때 대기권 재진입체가 충분히 정상 작동해 미 본토를 타격할 수 있다고 평가하고 있다"라고 할 정도로 상당한 기술적 진전이 있었던 것으로 판단된다.
다만 마하 20이상의 극초음속으로 대기권에 진입해 대류권 부근을 통과하면서 발생하는 6000~7000°C 이상의 고열과 충격이 예상되는 ICBM 운용 환경의 완전한 재진입체 기술은 확보하지 못한 것으로 추정된다. 하지만 북한이 전통적인 핵 사용이 아닌 고도 40~50km 이상에서 핵탄두를 기폭시켜 핵EMP(전자기 펄스)를 발생시킬 때는 핵 기폭 고도가 공기 밀도도 낮고 온도는 3000~4000°C로 재진입체의 어려운 문제를 상당 부분 해결할 수 있다고 본다.
-북한의 PBV(후추진체) 능력 어느 정도로 보나.
▲PBV는 각각의 재진입체가 개별 목표물을 정확히 타격할 수 있도록 유도하는데 사용되는 제어와 추진 시스템, 그리고 다탄두 재진입체로 구성된다. 북한의 PBV 개발에 관련된 의혹이 처음 제기된 지 6년, MIRV 개발에 대한 강한 의지, 이후 관련 경과를 종합적으로 분석할 때 PBV 기술도 마무리 단계에 가까워지고 있는 것으로 평가할 수 있다.
지난 2017년 6월 있었던 북한의 엔진시험이 PBV에 사용되는 ICBM용 초소형 엔진시험이었다는 등 다양한 추측이 제기되고 있다. 올해 3월 화성-17형 ICBM 발사시험 직전에 있었던 두 차례의 비행시험에서 북한이 시험했다고 주장한 '자세 제어장치'에 대해 MIRV를 위한 PBV 시험 가능성이 제기됐지만 확인되지 않고 있다.
◆국가전략 차원 '포괄적 안보 해법' 절실
-북한의 핵·미사일 능력 전망한다면.
▲북한의 핵‧미사일 기술은 MIRV에 관련된 일부를 빼고는 상당한 수준으로 고도화 단계에 진입한 것으로 평가된다. '병법 강군화'와 '다병종 강군화'와 같은 명확한 개발 전략 속에서 작전 임무의 목적과 타격 대상에 따라 다양하게 개발되고 있다. 당분간은 2021년 1월 노동당 8차 대회에서 언급된 '중핵적인 구상'과 '중대한 전략적 과업'을 실현하는데 매진할 것으로 보인다.
정찰위성 발사를 포함해 신뢰성 제고를 위한 신형 고체연료 ICBM 추가 발사, 정상각 ICBM 발사, 7차 핵실험 등과 같은 도발이 전망된다. 화성-17형 ICBM의 명확한 목표는 초대형 핵탄두와 MIRV 탑재다. 북한이 완전한 MIRV 탑재 ICBM을 개발하기 위해서는 핵탄두 소형화와 재진입체 기술, 유도 정확성, PBV 개발과 같은 일부 기술적 어려움이 있지만 해결할 것으로 보인다. 이를 위한 다양한 형태의 시연과 시험이 예상된다.
-북한 핵·미사일 대응 정책적 제언은.
▲북한 위협 핵심은 재래식 무기가 아닌 핵이다. 핵·미사일 위협은 군사적 문제가 아닌 국가전략 차원의 포괄적 안보 개념의 문제다. 그럼에도 불구하고 주로 군사영역인 무기체계에 의존하는 심각한 문제를 반복해오고 있다. 명확한 비전과 실행계획을 짜고 국민과 함께 가야 효과적인 대응을 할 수 있다고 본다. 국가 안보전략 차원에서 핵·미사일 대응 개념과 전략 설정이 시급하다. 한국적 미사일 방어 개념에 대한 명확한 비전 제시와 함께 대국민 공론화도 절실하다. 동맹국·우방국과의 미사일 방어 협력 강화도 필요하다.
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