옛소련이 역사상 처음으로 인공위성 스푸트니크(Sputnik)를 우주공간으로 쏘아 올린 지도 어느덧 반세기가 다 되어가고 있다. 그동안 과학기술의 급진적인 발전에 힘입어 우주공간은 지상과 바다, 하늘에 이어 인류의 새로운 활동터전으로 부각되고 있다.
인류는 1950년 후반 이후 약 40여 년 동안 끊임없이 우주에 도전장을 던져왔으며, 그 결과 인공위성의 상용화 실현, 우주여행의 구현, 우주식민지 개척연구 수행 등 인류의 발전과 번영을 위한 많은 결실을 이뤘다.

북미방공사령부(NORAD)의 최근 발표 자료에 따르면 인류는 40년 간 약 4,000여 회의 위성 발사로 23,000여 기의 인공위성이 우주공간으로 날려졌고, 향후 10년간 해마다 100여 기의 인공위성이 추가로 발사될 전망이다. 이에 따라 우주물체 상호간 충돌 위험이 가중되고 있으며, 이로 인해 지구촌의 안전이 큰 위협을 받고 있다. 지구 궤도상의 인공위성 가운데 현재 운용 중인 위성체는 겨우 6%에 불과하며, 60% 정도가 우주잔해물로 목록화되어 있는 실정이다.


근래 40년간 23,000여 기 위성올라

미국과 러시아는 거의 대등한 수준의 능력을 보유한 대형 레이다를 통해 우주감시를 하고 있으며, 일본의 경우 NASDA 주관으로 오카마현 등 2개소에 우주잔해물을 관측하기 위한 레이다를 운영하고 있다. 프랑스의 경우 자국 기술력으로 자체 개발한 우주감시레이다를 프랑스 공군 주관으로 2003년도에 전력화, 운영하고 있는 것으로 판단된다.

특히, 미국은 우주물체의 탐색과 추적기능을 가진 레이다 우주감시 시스템과 대상물의 이미지 촬영과 상세 정보판단 및 분석기능을 갖춘 전자광학 우주감시 시스템을 상호 연계하여 운용하고 있으며, 인공위성이나 우주잔해물, 장거리 탄도미사일과 같은 인공우주물체를 대상으로 하는 전반적인 우주감시활동을 수행해오고 있다.


주변국 우주경쟁 본격화

한편, 레이다시스템으로 탐지 및 추적하기 어려운 약 1,500km 이상 고궤도 우주물체에 대한 관측 및 추적과 저궤도 우주물체에 대한 정밀 영상촬영 임무를 위해 미국과 러시아는 1960년대 초반부터 대형 망원경을 이용한 전자광학시스템을 운영해오고 있다. 최근 캐나다와 미국, 일본 등 선진국에서는 우주과학과 천문학 분야의 급속한 발전에 힘입어 고효율 검출기를 부착한 소형 광학시스템을 이용한 우주관측 활동을 운영 중에 있다.

현재 전세계적으로 운영중인 전자광학 우주 감시체계 중에서 그 성능면에서 가장 우수한 첨단 관측소는 미국의 하와이 마우이섬에 설치된 마우이 우주감시소이며, 이곳에서 운영 중인 3.6미터짜리 대형 망원경은 미 공군 소속 광학장비로써 위성, 탄도미사일 및 우주잔해물 등을 관측·추적하기 위해 운영 중이다.


한국 향후 12년간 20여기 위성 보유

우리 나라는 지리학적으로 여러 나라들과 인접하여 정치·경제·군사적으로 주변국가의 영향을 많이 받고 있다. 우주와 관련 최근 중국과 대만, 일본까지 자체 제작한 군사위성 운용에 박차를 가해 동아시아 상공에서 ‘우주 경쟁’이 본격화되고 있는 실정이다.
따라서 인접국가들이 지구 저궤도상의 군사위성을 이용하여 우리 나라에 대한 첩보 및 탐사 활동을 수행하는 것을 회피, 거부하고 더 나아가 정보자산을 보호하기 위하여 우주감시의 필요성이 더욱 필요한 시기라고 판단된다.

또한, 현재 우리 나라는 7기의 위성을 보유, 국가차원의 우주개발계획에 따라 향후 2015년까지 약 20여 기의 위성이 추가로 발사될 예정이지만 국가위성의 정상적인 임무수행시 지상 관제시스템만 구축되었을 뿐 비정상시 지상 감시 및 추적 시스템에 해당하는 전문적인 운용 및 기술능력은 아직 확보되지 않은 상태다.
특히 국가위성에 대한 상세 궤도자료의 경우는 외국기관의 정보에 의존하고 있고 외국의 군사위성이나 위성발사 현황 등에 대한 자료는 전무한 실정이다. 한반도 상공을 지나는 위성에 대한 자료들도 모두 외국에 의존하고 있어 위성감시시스템 구축 및 운용에 대한 독자적인 구축이 절대적으로 필요하다고 판단된다.


국가 차원의 우주력 건설 시급

이를 위해서는 선진국의 경우와 마찬가지로 광역 우주감시를 위한 레이다 시스템과 정밀 우주감시를 위한 전자광학 시스템을 상호 연계한 복합 우주감시체계를 구축해야 할 것이다.

인공위성, 탄도미사일 및 우주잔해물 등 우주물체에 대한 지상배치 우주감시체계 구축을 통해 얻게 되는 기대효과는 첫째, 알려지지 않은 우주물체(Unknown Space Object)의 탐색 및 추적활동을 통한 조기경보체제 (Early Warning System)로 운용이 가능하다. 대상표적으로는 장거리 탄도미사일뿐만 아니라 새로운 발사체, 기존의 미식별(Unknown) 위성체 모두가 포함된다. 무엇보다도 인공위성 및 장거리 탄도미사일을 탐지, 추적함으로써 적성 항적에 대한 조기경보체제 구축이 가능하고 더 나아가 우주물체의 궤도 및 예상 낙하지점을 추정할 수도 있다.

둘째, 탐지된 우주물체의 상세한 식별과 정보분석이 가능하므로 이를 이용한 인공위성의 데이터 목록 구축이 용이하다. 이들 우주물체들은 광학관측을 통하여 형태를 알 수 있고, 적외선 및 분광관측을 통하여 위성체의 열 분포를 얻을 수 있어서 위성의 구조, 특성 및 임무해석도 어느 정도까지는 추정 가능하다. 이러한 정보자산은 향후 새로운 우주물체의 조기 식별 및 분류에 매우 유용하게 활용될 수 있다.

셋째, 국가위성의 정상·비정상적인 임무상황 판단 및 분석이 보다 정밀하게 이루어질 수 있으므로 적극적이고 능동적인 우주자산 관리를 할 수 있다. 우주공간에 흩어져 있는 우주물체와의 충돌로 인한 국가 우주자산의 비정상 상황에 대하여 조기 발견 및 적절한 조치가 가능해진다.

넷째, 우주에서 행해지는 상대국들의 지상 감시활동으로부터 국가 자산의 안전하고 적극적인 보호가 가능해진다.

이외에도 우주공간에 활동 중인 물체의 현황을 파악함으로써 향후 새로운 우주물체의 조기 식별 및 분류에 매우 유용하게 활용할 수 있을 것이며, 우주잔해물로 인한 지구촌 안전 위협에 대한 사전 경보기능과 함께 전반적인 우주환경 예보를 수행할 수 있다.

우주감시는 장차 우주에서 상용 및 군사위성의 정상적인 임무수행을 지원하게 되는 근간이 되며, 우주감시 능력이 없는 국가 우주력 건설은 일종의 절름발이 우주력이 될 것이다. 우주감시 활동으로 얻게 된 우주정보는 군 및 국가적으로 활용할 수 있는 국가 안보차원의 핵심 정보가 될 것이고 인공위성을 포함한 아(我) 우주자산을 보호하며, 적 우주전력을 감시하고 유사시 무력화하는 것은 외부의 침략시 전쟁수행체제 아래에서 우리의 전력이 주체가 되어 외부의 군사자원을 보완적으로 활용하는 총체적인 방위능력을 보유할 수 있는 기본능력이라 생각된다.

지금의 우주과학 발전 템포를 과거 전차시대의 발전과 비교하면 안될 것이다. 자고 일어나면 새로운 기술력에 의한 신무기체계가 등장하고 감당하기 어려울 만큼 빠른 정보처리 능력을 보유한 첨단 장비들의 개발이 물밀 듯이 밀려드는 지금, 언제까지나 공중에만 머물러 근시안적인 감시를 통한 제한된 작전수행만으로는 미래전에 능동적으로 대처할 수 없을 것이라 판단되며 전승 또한 보장받을 수 없을 것이라 판단된다.

따라서 군이 우주으로 나아가기 위한 가장 기본적인 첫 발걸음을 내 딛기 위한 가장 우선인 행보는 보다 넓은 전장영역을 감시하고 그 넓은 전장영역에서 자유로운 작전임무 수행 여건을 보장할 수 있는 우주감시체계의 구축이며, 이를 통해 첨단 군 우주력 확보는 물론이며, 국가차원의 우주력을 건설하여 국익을 증진해야 할 것이다.

< 공군 전투발전단 하왕규 대령 >

< 출처 : 국방일보=밀리터리 리뷰, 2003. 9. 19 >