북한이 올해 들어 선보인 신형무기 개발 과정이 주목을 끈다. ‘징검다리식 보여주기 시험발사’라는 점은 과거와 같다. 그러나 형태까지 계속 바꾸거나 깜짝쇼처럼 새로운 모습의 무기를 선보이던 과거와 달리 겉모습은 그대로인 반면 구성품이 점차 달라지고 있다. 대표적인 무기가 극초음속 탄도미사일과 자율주행 핵어뢰 ‘해일’이다. 

김정은 집권 이후 북한 미사일 기술 급속히 발전

북한의 신형무기 개발이 극적인 변화를 보였던 것은 2017년 3월과 2019년 5월이다. 2017년 3월에는 ‘백두산 엔진’이라는 중장거리 탄도미사일(IRBM)용 액체연료 로켓엔진 시험발사 성공이 있었고, 2019년 5월에는 ‘북한판 이스칸데르’라 부르는 KN-23 단거리 탄도미사일(SRBM) 시험발사에 성공했다. 

북한은 2009년부터 본격적으로 중장거리 탄도미사일 개발에 욕심을 냈다. 우선 우주발사체 개발을 명분으로 중장거리 탄도미사일 시험발사를 했다. 그러나 거듭 실패했다. 2009년 4월과 2012년 4월 쐈던 ‘광명성 2호’와 2012년 12월 ‘광명성 3호’, 2016년 2월 ‘광명성 4호’까지 북한이 자체 개발한 중장거리 미사일용 추진체는 시험발사에 모두 실패했다. 이때 북한이 사용한 우주발사체용 로켓엔진은 모두 노동미사일과 스커드 사거리 연장형(ER) 기술을 응용해 만든 것이었다. 

이런 북한 로켓엔진 기술이 비약적으로 발전한 것이 2017년 3월 서해 동창리 시험장에서 벌인 백두산 엔진 시험이었다. 김정은은 이를 ‘3월 혁명’이라 불렀다. 이전에는 수십 년도 더 된 구형 미사일 엔진을 이리저리 짜깁기한 로켓으로 위성 발사를 시험했던 북한이 이때부터는 제대로 된 대형 로켓엔진을 장착한 중장거리 미사일과 우주 발사체를 만들어내기 시작하자 유엔과 해외 군사전문가들은 기술 원천으로 구소련의 대륙간 탄도미사일(ICBM)을 제작하던 우크라이나 소재 업체를 꼽았다. 

2017년 8월 영국 전략국제문제연구소(IISS)의 마이클 엘먼 선임연구원은 우크라이나 유즈마쉬 로켓 공장을 지목했다. 이곳은 냉전 시절 구소련이 대륙간 탄도미사일(ICBM)을 개발·생산하던 업체다. 엘먼 선임연구원은 북한 중장거리 탄도미사일의 1단 로켓엔진이 유즈마쉬가 과거 ICBM용으로 개발한 RD-250 로켓엔진과 흡사하다고 지적했다. 

유즈마쉬 측은 자사의 ICBM 관련 기술이 북한 손에 넘어갔다는 주장을 반박했지만 시간이 갈수록 군사전문가들의 주장이 점점 설득력을 얻었다. 2018년 3뤌 유엔 안전보장이사회 대북제재위원회 전문가 패널조차 “북한 신형 탄도미사일에 구소련 기술이 들어간 것으로 보인다”는 연례보고서를 내놨다. 즉 북한 스스로 중장거리 탄도미사일용 로켓엔진을 개발한 게 아니라 어디선가 중요한 기초 기술을 받았거나 훔쳤다는 게 세계 군사전문가들이 내린 결론이었다. 

2019년 5월 북한이 KN-23이라는 단거리 탄도미사일(SRBM) 시험발사를 했을 때도 군사전문가들은 적잖이 놀랐다. 북한이 공개한 사진과 데이터를 보면 형태와 비행 궤적이 러시아 이스칸데르, 우리나라의 현무와 매우 흡사했기 때문이다. 

북한은 KN-23에서 그치지 않고 같은 해 8월 KN-24를 발사했다. 북한이 공개한 사진을 보면 우리나라와 미국 등이 실전 배치한 단거리 탄도미사일 에이태큼스(ATACMS)와 똑닮았다. 북한은 2019년 8월 16일과 2020년 3월에도 KN-24를 여러 발 쐈다. 해외 군사전문가들은 이후 “북한이 쏜 KN-24가 정밀타격이 가능할 만큼 우수한 기술 수준을 갖고 있다”는 분석을 내놨다. 이전까지 광역 타격 위주이던 북한 탄도미사일 기술이 급속히 발전했다는 뜻이었다. 

서방 정보기관과 군사전문가들은 북한의 이런 기술 발전 원인을 외부에서 찾았다. 우리나라도 마찬가지였다. 중국과 같은 외부 세력의 도움 없이는 기술 발전이 불가능하다는 지적이 많았다. 2020년 10월 국회 국방위에 출석한 남세규 국방과학연구소(ADD) 소장은 “북한 공업기반이 강하지 않기 때문에 (신형 ICBM을) 밖에서 들여왔을 가능성을 배제할 수 없다”고 답했다. 

北 발사 고체연료 극초음속 미사일, 러시아 ‘킨잘’ 점점 닮아가

남세규 소장은 “화성-16호 발사대인 11축 차량 같은 것을 직접 개발·생산하려면 우리나라 자동차 공장처럼 엔진과 변속기 생산시설이 붙어 있어야 하는데 북한은 그렇게 돼 있지 않을 것”이라며 “차량은 외부에서 벌목차량 등으로 위장해 들여오는 식으로 별도로 확보했을 가능성이 있다”고 덧붙였다. 

남 소장은 또 잠수함 발사 탄도미사일(SLBM) ‘북극성4-ㅅ’호를 두고서 북한 고체연료 기술이 급성장했다고 지적했다. 그는 “이번 열병식을 보면서, 지금까지는 고체연료 탄도미사일 등에서 북한과 우리의 기술격차가 20년 이상 난다고 생각했는데 북한이 이를 절반 이상 단축했구나, 그런 생각을 했다”면서 “(‘북극성4-ㅅ’호에 사용한) 복합 소재 등을 보면 북한이 고체연료 탄도미사일 생산 기반, 즉 설계하는 능력뿐만 아니라 (생산) 공장이나 인프라가 갖춰져 있다고 판단했다”고 밝혔다. 

북한의 이런 기술 발전 추세는 지난해까지도 이어졌다. 그런데 올해 들어 북한 미사일 기술 개발이 조금 다른 양상을 드러내고 있다. 러시아산 무기를 대놓고 카피한다는 모양새다. 
북한은 2021년 9월 극초음속 탄도미사일 시험발사를 처음 실시했다. 이때 쏜 ‘화성-8형’ 극초음속 미사일은 1단계 추진체와 2단계 극초음속 활공 비행체로 구성돼 있다. 북한은 “앰플화된 연료계통과 발동기를 시험했다”고 표현, 개량형 액체연료 로켓엔진을 사용했다. 

당시 군 소식통은 “북한 극초음속 미사일의 비행속도가 마하 2.5~3 내외(시속 3060~3670킬로미터)”라고 전했다. 무늬만 극초음속 미사일로 한미 연합군의 요격 자산으로 충분히 요격할 수 있는 수준이라는 게 군 소식통의 설명이었다. 

그런데 이후 북한의 극초음속 탄도미사일은 활공체(HGV) 형태도 바뀌고, 속도도 달라졌다. 가장 극적인 변화는 올해 들어 나타났다. 북한은 지난 1월 14일 오후 2시 55분경 평양 일대에서 고체연료 극초음속 탄도미사일을 시험발사했다. 북한 미사일 총국의 15일 발표를 보면, 이번 미사일 시험발사의 목적은 “중장거리급 극초음속 기동형 조종 전투부의 활공 및 기동 비행 특성”과 “새로 개발한 다계단 대출력 고체연료 발동기(엔진)의 믿음성(신뢰성) 확증”이다. 

북한은 ‘화성-8형’ 등 최소 3종류의 극초음속 탄도미사일을 개발 중이다. 북한은 2021~2022년 사이 극초음속 미사일 시험발사를 3번 실시했다. 2021년 9월 28일 시험발사한 ‘화성-8형’은 글라이더 형태의 극초음속 활공체를 탑재했다. 이 HGV는 중국 인민해방군의 극초음속 미사일 둥펑(DF)-17과 똑 닮았다. 일본 군사전문가는 HGV 탑재부 아래 추진체가 ‘화성-12형’ IRBM을 개조한 것이라고 분석했다. 즉 중장거리 극초음속 탄도미사일이라는 뜻이었다. 

2022년 1월 5일 북한은 또 극초음속 미사일을 시험발사했다. 그런데 이름이 ‘극초음속 미사일 2형’이었다. 형태도 달랐다. 추진체는 기존의 IRBM과 비슷했지만 HGV가 원뿔형이었다. 아래쪽에는 작은 날개(카나드) 4개가 붙어 있었다. 며칠 뒤인 1월 11일 북한은 다시 ‘극초음속 미사일 2형’을 쐈다. 이때는 김정은과 김여정이 참관했다. 속도는 최고 마하 10에 다다랐다.

北 핵어뢰 ‘해일’, 핵추진 가능성 희박하지만 러 지원 받으면 개량 가능

올해 1월 14일에 쏜 것을 두고 북한은 별다른 명칭을 제시하지 않았지만 ‘극초음속 미사일 3형’이라고 분류되고 있다. 2형까지 3번 발사한 극초음속 미사일은 발사 준비 속도를 줄이기 위해 액체연료 탱크를 ‘앰플(Ampoule)’로 만들어 장착했다. 하지만 신형은 고체연료 엔진으로 발사 준비가 필요 없다. 그런데 세 미사일 외형에 변화가 없다. 즉 같은 형태 또는 거의 비슷한 형태를 유지하면서 내부 구성품을 꾸준히 개량해 나가는 식이다. 그러면서 이름을 바꾼다. 

북한이 지난 1월 19일 시험을 진행했다고 밝힌 자율주행 핵어뢰 ‘해일’의 개발도 극초음속 미사일을 연상케 한다. 북한 국방성 대변인은 지난 1월 19일 국방과학원 대변인은 “국방과학원 수중무기체계연구소가 개발 중인 수중 핵무기 체계 ‘해일 5-23’의 중요 시험을 동해에서 진행했다”고 밝혔다. 앞서 진행했던 한미일 연합해상훈련에 대응하는 차원이었다고 주장했다. 

북한은 지난해 3월 21일 함경남도 리원군에서 처음으로 핵어뢰 ‘해일-1’을 시험했다고 밝혔다. 2012년부터 개발했다고 했지만 정확하지 않다. 조선중앙통신은 ‘해일’이 수중에서 핵폭발을 일으켜 적 항만에 해일을 일으키는 무기라고 설명했다. 북한은 ‘해일-1’이 59시간 12분 동안 80~150m 수중에서 잠항을 했다고 주장했다. 며칠 뒤 ‘해일-1’의 두 번째 시험을 실시했다고 북한은 주장했다. 

북한은 한 달 뒤인 4월 4일 함경남도 금야군 가진항에서 ‘해일-2’의 시험발사를 진행했다고 밝혔다. ‘해일-2’는 71시간 6분 동안 1000km를 잠항한 뒤 함경남도 단천시 룡대항 앞의 표적을 명중했다고 북한은 밝혔다. 그로부터 거의 9개월이 지난 뒤인 올해 1월 19일 북한은 ‘해일 5-23’의 시험발사를 실시했다고 밝혔다. 이번에는 잠항 심도와 거리를 밝히지 않았다. 

‘해일’ 또한 극초음속 미사일처럼 형태는 변하지 않으면서 내부 구성품을 계속 개량했을 가능성이 높다는 게 군사전문가들의 지적이다. 문제는 어느 부분을 개량했는가 하는 점이다. 극초음속 탄도미사일은 추진체를 고체연료로 바꿨다고 밝혔지만 ‘해일’은 어느 부분을 개량했는지 밝히지 않고 있다. 

북한이 시험발사한 ‘해일’이 지난해 7월 27일 전승절 열병식에 등장한 ‘해일’과 동일한 모델인지도 의문이다. 북한이 열병식에서 공개한 ‘해일’은 지름 1.5~1.6m, 길이는 16m나 됐다. 이는 길이 20m, 폭 2m, 중량 100t에 달하는 러시아 수중 핵드론 ‘포세이돈’에 육박한다. 하지만 지난해까지 북한이 공개한 ‘해일’의 사진은 그보다 작다. ‘포세이돈’은 2MT(1MT은 TNT 100만t 폭발력)급 핵탄두를 장착하고 있다. 적 항만에 해일을 일으키기 위해서다. 

러 ‘포세이돈’ 베낀 北 핵어뢰 ‘해일’, 아직은 심각한 위협 안 돼

지난해 4월 한국국방연구원(KIDA) 신승기 연구위원은 보고서를 통해 ‘해일’의 직경이 0.8~0.9m로 직경 0.5m 전후인 전술핵탄두 ‘화산-31’ 탑재가 가능할 것으로 분석했다. 또한 ‘해일-1’의 최대 순항거리는 1000km, ‘해일-2’의 최대 순항거리는 1500~ 2000km로 추정했다. 북한이 지난해 3월 공개한 핵탄두 ‘화산-31’은 폭발력이 5kt(1kt은 TNT 1000t 폭발력) 가량으로 추정된다. 이 정도 폭발력으로는 적 항만에 해일을 일으킬 수가 없다. 

이 때문에 한미 양국에서는 북한의 ‘해일 5-23’이 가진 파괴력에 의구심을 갖고 있다. 미 워싱턴포스트(WP)도 “북한이 핵어뢰 시험에 성공해 실제로 전력화했는지는 분명하지 않다”면서 “북한의 핵어뢰 ‘해일’은 지난해 전승절 열병식에서 처음 공개했지만 여전히 개발 중이고 아직 배치되지는 않은 것 같다”고 분석했다. 

이런 점들 때문에 북한 핵어뢰 ‘해일’은 러시아 ‘포세이돈’에는 견줄 게 못 된다는 게 군사전문가들의 한결같은 견해다. 러시아 ‘포세이돈’은 수심 1000m에서 시속 70노트(약 130km/h)로 무제한 잠항한다는 게 서방 정보기관 추정이다.

반면 KIDA와 아산정책연구원 등이 분석한 데 따르면 북한의 ‘해일’은 잠항 수심이 100m 안팎인데다 잠항 속도 또한 30~40km/h에 불과하다. 이는 민간 상선도 겨우 쫓아갈 속도다. 다만 순항거리와 속도의 약점을 극복하기 위해 ‘침저기뢰(적이 다니는 항로나 항만 앞에 미리 매설해 놓는 어뢰 장착 기뢰)’처럼 미리 적진 앞바다에 보내 놓을 수는 있다. 

군사전문가들이 우려하는 것은 극초음속 미사일과 해일의 현재가 아니라 미래다. 북한이 지난 1월 14일 발사한 고체연료 극초음속 미사일의 탄두가 ‘MaRV(Maneuverable Reentry Vehicle·기동형 탄두재돌입체)’라는 분석을 내놓는 군사전문가가 적지 않다. 일각에서는 탄두가 ‘회전낙하’를 할 것으로 분석하고 있다. ‘회전낙하’ 탄두 요격은 상당히 힘들다. 이런 분석은 2~3년 전만 해도 탄도미사일에 MIRV(Multiple Independently-targetable Reentry Vehicle·다탄두 각개목표 설정 재돌입체)를 장착했느냐 아니냐로 의견이 엇갈리던 것과 분위기가 다르다. 

MIRV와 MaRV는 탄두부에 작은 추진 로켓이 달렸다. MIRV는 정확도를 높이기 위해 낙하하는 탄두에 회전을 추가하는 것이라면 MaRV는 미약하지만 회피 기동이 가능하다. 고체연료로 추진체를 바꾸고 탄두까지 점점 더 발전해 나가면 한미 연합의 방어 역량으로 막기가 갈수록 어려워진다. 

‘해일 5-23’의 경우도 마찬가지다. 현재 ‘해일’은 그 크기나 형태, 북한이 지닌 기술력 등을 종합할 때 납 배터리 가능성이 높다. KDB산업은행 미래전략연구소가 내놓은 북한 배터리 현황 보고서에 따르면, 북한 가정에서 널리 사용하는 2차 전지는 대부분 중국산인데 용량이 적어 어뢰에 사용하기에는 부적합하다. 만약 북한이 중국산 전지 기술을 도입 인산-철 배터리 등을 사용한다고 해도 ‘해일’의 성능은 한계를 반드시 갖는다. 

하지만 북한과 러시아의 밀착, 여기에 중국의 지원이 더해지면 미래의 극초음속 미사일과 ‘해일’은 지금보다 더 뛰어난 성능을 지니게 될 수 있다. 북한 극초음속 탄도미사일의 탄두부는 러시아의 ‘킨잘’과 흡사하다. ‘해일’ 또한 러시아 ‘포세이돈’의 짝퉁이라고 불린다. 

북한이 지난 1월 24일 시험발사한 순항미사일 ‘화살 3-31형’ 또한 구소련제 Kh-35 순항미사일의 복제판으로 알려져 있다. 이처럼 구소련제 무기를 계속 개량해 온 북한이 러시아의 기술 지원을 받을 경우 극초음속 탄도미사일과 ‘해일’의 성능은 한미 연합이 막아내기 어려운 수준까지 발전할 수 있다는 우려가 군사전문가들 사이에서 제기되고 있다.