사거리 1만km, 시카고까지 核타격권… ‘재진입’ 관문만 남아

[北 ICBM 2차 도발/美본토 절반 사정권]24일만에 사거리 2000km 늘려… 김정은 “美본토 전역 사정권 입증”
7000도 고열 견디는 대기권 재진입… 고각발사로는 기술력 검증 어려워
일각 “마지막 1%만 남았을수도”

북한이 28일 밤 기습 발사한 대륙간탄도미사일(ICBM)급 ‘화성-14형’의 최대 사거리는 1만 km 이상으로 추정된다. 통상 탄도미사일의 비행거리는 최대 비행고도의 3배가량으로 보기 때문이다. 이번에 발사된 화성-14형의 최대 비행고도는 3724.9km로 파악됐다. 4일 1차 도발(최대 비행고도 2802km)보다 900km가량 더 높게 날아갔다.

○ 美 본토 절반이 ‘핵타격권’

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이런 추정대로라면 로스앤젤레스와 샌프란시스코 등 미 서부지역은 물론이고 오대호 주변의 시카고까지 사정권에 들어간다. 미 본토의 절반가량이 북한의 핵타격권에 들어가는 셈이다. 북한이 엔진 개량을 통해 사거리를 더 늘려 워싱턴과 뉴욕까지 다다를 날도 머지않았다는 관측이 나온다. “미 본토 전역이 우리의 사정권 안에 있다는 것이 뚜렷이 입증됐다”는 김정은의 주장을 ‘허풍’으로 볼 수 없다는 얘기다. 화성-14형의 1단 추진체에는 3월 18일 연소시험에 성공한 고출력 액체연료 엔진이 장착됐다. 당시 연소시험을 참관한 김정은은 ‘3·18혁명’이라고 부르면서 극찬했다.

화성-14형은 1, 2차 도발 모두 거의 수직에 가까운 고각(高角)으로 발사됐다. 정상 각도(30∼45도)로 쏠 경우 1차 도발의 최대 사거리는 8000km로 추정됐다. 그로부터 20여 일 만의 2차 도발에선 최대 사거리가 2000km 이상 늘어난 점에 군은 주목하고 있다.

북한은 발동기(엔진 추진체)의 개량 가능성을 언급했다. 하지만 짧은 시일에 엔진의 성능을 대폭 향상시키는 것은 현실적으로 힘들다는 견해가 많다. 김승조 전 한국항공우주연구원장은 “1차 발사 때보다 연료를 더 많이 넣어 최대한 멀리 비행하도록 했을 가능성이 높다”고 말했다.

○ 대기권 재진입 기술은 역부족? 방심은 금물

북한이 28일 오후 11시 41분경 자강도 무평리 일대에서 동해상으로 발사한 미사일이 하늘로 솟구쳐 오르고 있다. 북한 조선중앙TV는 대륙간탄도미사일(ICBM)급 ‘화성-14형’의 2차 시험발사에 성공했다고 29일 보도했다. 북한 조선중앙TV 캡처

북한은 1차(4일)에 이어 2차 발사(28일)에서도 화성-14형의 탄두부가 대기권 재진입에 성공했다고 주장했다. 하지만 의문시된다는 지적이 나온다. ICBM의 고각 발사로는 재진입체(RV)의 기술 검증이 힘들기 때문이다.

ICBM을 정상 각도로 쏘면 대기권 재진입 때 하강속도는 음속의 20배가 넘는다. 섭씨 6000∼7000도의 고열과 고압, 충격도 발생한다. 핵물질과 기폭장치를 실은 탄두가 극한의 조건을 극복하고, 지상의 표적까지 안착하는 것이 재진입 기술의 핵심이다. 군 관계자는 “ICBM을 고각으로 쏘면 엔진 추력의 상당 부분이 중력을 이기는 데 소모돼 정상 각도 발사 때보다 하강 속도가 현저히 떨어진다”고 말했다. 대기권 재진입 속도가 낮으면 발생하는 열과 압력도 떨어져 재진입체의 기술 검증이 어렵다는 것이다.

또 정상 각도로 발사된 ICBM의 탄두는 대기권에 비스듬히 재진입하면서 고열과 고압에 표면이 균일하게 깎이도록 일정하게 회전하는 기술이 적용된다. 탄두부의 특정 부위만 극한의 조건에 노출되면 폭발하거나 내구성에 문제가 생길 수 있기 때문이다. 하지만 고각 발사된 ICBM의 탄두는 거의 수직으로 재진입해 이를 확인할 방법이 없다. 이상민 한국국방연구원(KIDA) 연구원은 최근 화성-14형을 분석한 논문에서 “고각 발사 방식으론 재진입과 동일한 조건을 충족할 수 없다”며 북한의 ICBM 재진입 기술 확보 가능성에 의문을 제기했다.

하지만 ‘과소평가’는 금물이라는 지적도 나온다. 20년이 넘도록 핵·미사일 개발에 ‘다걸기(올인)’한 북한의 축적된 기술력을 감안할 때 재진입 기술의 ‘최종 관문’에 이르렀을 개연성을 배제할 수 없기 때문이다. 북한이 핵 소형화를 이미 달성했거나 상당 수준에 근접한 것으로 평가되는 상황에서 ICBM의 재진입 기술 완성도 ‘마지막 1%’를 남겨뒀을 가능성이 있다는 것이다. 잠수함발사탄도미사일(SLBM)의 개발 속도가 한미 군 당국의 예상을 깨고 대폭 단축된 사례가 그 증거다. 군 당국자는 “북한이 1, 2년 안으로 두세 차례의 추가 발사를 통해 화성-14형의 재진입 기술을 완성하고, 양산 및 실전 배치를 선언하는 시나리오에 대비해야 한다”고 말했다.

윤상호 군사전문기자 ysh1005@donga.com·손효주 기자