[파퓰러사이언스 ] 우주전투기 하면 무엇이 떠오르는가? SF 영화 팬들이라면 스타워즈의 X윙과 타이 파이터, 마크로스의 발키리 등 우주를 마음대로 수놓으며 레이저 광선을 쏴대는 우주선을 떠올릴 것이다. 영화처럼 화려하지는 않겠지만 우주전투기를 포함한 다양한 우주 군용기의 출격을 실제로 볼 날이 그리 멀지는 않은 것 같다.

지난 1월 11일, 중국이 차세대 스텔스 전투기에 이어 '무인 우주전투기'를 개발했다는 보도가 나왔다.

이날 중국 산시 TV는 자오정율산시성 부서기가 같은 달 7일 시안 하이테크 구역에 위치한 중항비행기공사를 방문한 자리에서 "중국이 대기층을 넘나드는 비행기의 시험 비행에 성공했다"고 밝혔다고 전하며 공장에서 조립 중인 우주비행기의 모습을 내보냈다.

또한 이 우주비행기의 외관이 미국의 무인 우주 첩보기로 추정되는 궤도 비행 항공기 X-37B와 유사하다거나 첩보 수집은 물론 대륙간 장거리 폭격기로도 활용 가능하다는 등의 보도가 이어졌다.

중국發 우주전투기 쇼크

전문가들은 이 항공기의 정체를 2007년 12월 중국의 한 인터넷사이트를 통해 사진이 공개된 무인 우주비행기 신' 룡(神 龍)'으로 추정하고 있다. 당시 신룡은 H-6 폭격기 하부에 결착된 모습이었으며 동체 표면에는 대기권 재돌입 시 생기는 고열을 견딜 수 있는 표면처리가 돼 있었다.

하루 뒤 사진이 삭제됐고 중국 당국도 일체의 코멘트를 하지 않았지만 미국의 민간 싱크탱크인 국제평가전략센터(IASC)는 신룡이 중국이 추진하는 '공중발사 우주왕복선 프로그램'의 두 번째 시제기라고 추정했다.

이 기관은 또 "신룡은 중국의 우주개발 프로그램에 따라 개발되고 있으며 위성을 공격하거나 우주에서 지상을 공격하는 우주무기일 가능성이 높다"고 덧붙였다. 단지 해당 사진이 발사테스트를 위한 것인지 활강테스트를 위한 것인지는 명확치 않다고 밝혔다. 이 같은 중국의 행보는 세계 군사대국들 사이에 우주의 패권을 놓고 벌어지는 군사경쟁과 궤를 같이 한다.

실제로 중국은 미국과 러시아의 우주 전력 강화에 맞서 공군의 주도 하에 일명 우주군(宇宙軍)을 창설할 예정이다. 또한 우주군과 관련한 중국군 보고서에는 "중국군이 지켜야 할 것은 영토·영해·영공에 머무르지 않으며 배타적 경제수역 (EEZ), 해상 교통로 등 국가 이익과 관계되는 모든 것"이라고 명기돼 있다.

중국 영공을 벗어난 우주 역시 중국의 국가 이익을 지키고 증진시키기 위한 무대로 활용하겠 다는 의지를 천명한 것이다. 이와 관련 중국은 이미 2007년 1월 적국 군사위성을 공격하는 위성 파괴 실험을 실시하기도 했다. 2009년 4월에는 당시 쉬치량 공군 사령관이 "미래에는 우주공간을 지배하는 국가가 군사적 우위를 점할 것"이라며 "중국 공군은 우주 공간에 무기를 배치할 계획"이라고 말한 바 있다.

덧붙여 오는 2020년에 독자적으로 우주정거장을 건설할 것이며 2050년까지는 미국과 경쟁 가능한 수준의 우주전투기, 우주왕복선, 우주발사무기 등을 보유할 예정이라고 한다. 이번 중국발 우주전투기 소식은 이런 행보의 일환으로서 자국도 우주를 군사 무대로 활용할 능력이 있음을 과시 한 것으로 볼 수 있다.

군사위성의 태생적 한계


우주가 군사적 목적에 쓰일 수 있음을 처음 알려준 사건은 제2차 세계대전 말 궁지에 몰린 독일이 연합국, 특히 영국을 향해 V-2 로켓을 발사한 것이었다.

이 로켓은 최고 고도 88㎞의 호(弧)를 그리며 목표로 날아갔다. 수직 발사 시의 최 대 도 달고도는 206㎞로 알려져 있다. 학계는 한 나라의 영공을 지표면에서 대기권까지로 구분하며 국제법 관례로도 고도 80~100㎞ 이상은 영공의 범위에 포함시키지 않고 있 다는 점에서 독일은 우주공간을 군사 목적으로 이용한 최초의 국가라고 봐도 무방하다.

이처럼 인간이 우주를 군사적으로 사용하면서 알게 된 하나의 사실이 있다. 적국이 우주에서 공격을 감행하면 이를 막아낼 방법이 없다는 점이다. V-2의 경우에도 시속 2,880㎞의 속도로 목표물에 접근하면서 연합군은 로켓 격추를 포기하고 발사장 파괴에만 집중했다. 미국과 소련이 우주개발에 열을 올린 것도 어찌 보면 우주 군사무기가 이만큼 경악스러운 결과를 낳을 수도 있음을 인지했기 때문이라 할 수 있다.

양국은 이렇게 지금까지 각종 스파이 위성과 통신중계위성, GPS 위성 등 군사작전에 도움을 줄 수 있는 위성을 지구 궤도에 잔뜩 쏘아 올렸다. 특히 미국은 1980년대 레이건 행정부 시절, 소련이 발사 한 대륙간탄도미사일(ICBM)을 레이저 무기가 탑재된 인공 위성을 통해 요격한다는 전략방위구상(SDI)을 내놓기도 했다.

30여 년이 지난 오늘날까지 SDI를 현실화시킬 성능의 위성은 실용화되지 않았지만 이에 겁을 먹은 소련은 미국에 맞서 군비 투자를 늘렸고 이는 1991년 소련 붕괴의 한 원인이 됐다. 우주공간을 선점한 자가 지상전에서 승리한다는 사실은 이라크 전쟁에서도 극명하게 드러났다.

미국 첩보위성들은 이라크군의 동태를 손바닥 보듯 정확히 꿰뚫고 있었고 위성 의 GPS 유도를 받은 스마트폭탄들은 어김없이 목표물을 타격했다. 하지만 현재의 군사적 관점에서 보조적 수단일 뿐 직접적 공격 무기로 쓰기에는 여러 태생적 한계를 안고 있다. 우선 인공위성은 지구를 계속 선회해야 하기 때문에 필요한 순간에 가용 가능한 위성이 제 위치에 없을 수도 있다. 그만큼 신속한 대응력이 떨어진다.

그리고 1파운드(454g)의 화물을 지구궤도에 올리는데 무려 1만 2,000달러의 비용이 들어가는지라 무기 등 인공위성의 추가 탑재물 부착에는 제약이 매우 심하다. 작은 덩치로도 강한 파괴력을 내는 무기가 아니면 위성 탑재가 어렵다는 얘기다. 또한 탑재 무장의 종류에 대한 제한도 있다.

1967년의 외기권우주조약과 1979년의 제2차 전략무기제한협정(SALT II)에서는 우주에 재래식 무기를 제외한 대량살상무기 배치를 금하고 있는 탓이다. 설령 무기를 배치하더라도 무장 재보급이라는 또 다른 장벽에 부딪힌다. 우주전투기로 상징되는 우주 전투기의 필요성은 이러한 군사 인공위성의 한계에서 비롯된다 하겠다.





준궤도기 vs 궤도 기

적어도 이른 시일 내에 마크로스의 발키리 같은 미끈하고 날렵하며 로봇으로 변신까지 하는 우주전투기를 보는 것은 사실상 불가능하다. 현실성을 감안하자면 우리가 금명간 만나게 될 우주전투기는 바로 준궤도(semi-orbital fighter) 기 또는 궤도기(orbital fighter)가 확실시 된다.

에어로스페이스의 민간우주여행선 스페이스쉽이 전자, 중국의 신룡이 나 미국의 X-37B는 후자에 속한다. 여기서 준궤도기는 인공위성처럼 지구궤도를 돌지 않고 지상에서 이륙해 고도 약 100㎞ 상공으로 비행한 후 지상으로 돌아오는 포물선 비행형 항공기를 가리킨다.

V-2로켓이 나 ICBM과의 차이는 편도비행 후 소멸하지 않는다는 점이다. 인원 또는 물자를 싣고 준궤도를 거쳐 목적지로 날아가 착지하고 원래 위치로 복귀, 재사용할 수 있다. 이러한 준궤도기는 완전한 궤도비행이 필요 없고 비행고 도도 상대적으로 낮아 인공위성에 비해 에너지를 덜 사용 한다는 게 이점이다.

그만큼 거대한 추진로켓의 도움 없이 대형 항공기(모선)에 매달려 고공으로 날아간 뒤 공중 분리 시켜 출격하는 것으로 충분하다. 병력과 물자의 탑재량, 운용의 신속성·융통성도 인공위성보다 우위를 점한다. 특히 준궤도기의 비행궤도도 영공 개념이 적용 받지 않 는 사실상의 우주공간이다.

상대국 영공 침해 논란에서 벗어나 자유로운 작전을 펼칠 수 있다. 인류 역사상 준궤도 비행에 성공한 첫 유인·유익(有翼) 항공기는 미국의 X-15다. 지난 1963년 7월 X-15는 B-52 폭격기를 모선 삼아 이륙, 공중 분리되어 시속 5,971㎞의 속도로 고도 106㎞까지 도달한 후 지상에 안착했다.

이후에도 미국은 군사강국, 우주강국의 면모를 살려 준 궤도 기 분야에서 독보적 면모를 과시하고 있다. 지난 2004 년 6월에는 스페이스쉽 원이 유인 준궤도 비행에 성공했는 데 이를 군사적 관점에서 보면 준궤도기를 활용한 병력 투입의 가능성이 열린 것이라 할 수 있다. 아울러 지금껏 유인·유익 항공기로 준궤도 비행에 성공한 나라는 오직 미국뿐이다.

셔터 세례와 총알 세례


X-37B로 대변되는 궤도기는 지구궤도를 장기비행하는 형태의 항공기다. 따라서 현재는 발사에 거대한 로켓이 필요하다. 대신 임무가 끝나면 대기권에 재돌입해 일반 항공기처럼 지상에 착륙한다. 비행 메커니즘만 보면 우주왕복선과 다를 바 없다.

하지만 우주왕복선은 승무원의 생명유지장치 탑재가 요구 돼 동체 크기가 크고, 발사에 큰 부담이 있으며 임무기간도 약 2주일을 넘기 힘들다. 반면 무인 궤도기라면 이런 제약을 일거에 해소할 수 있다. 그리고 탑재된 무장을 다 소모하면 지상에 착륙해 재보급을 받은 다음 다시 발사해 궤도로 올려놓으면 그만이다.



보잉이 개발한 X-37B는 무려 270일간 저지구 궤도비행이 가능한 궤도기로 전장이 8.9m, 최대이륙중량은 4,990 ㎏에 이른다. 미국은 작년 4월 아틀라스V 로켓에 X-37B를 실어 발사했으며 7개월이 조금 넘은 12월경 반덴버그 공군 기지에 무사히 착륙했다.

미 공군은 세부 임무를 함구하고 있지만 X-37B가 아마추어 천문학자들의 망원경에 포착되면서 군용 정찰위성과 유사한 401~422㎞ 고도에서 90분에 1바퀴씩 지구를 회전한다는 사실이 밝혀졌다. 이에 미국과 경쟁 관계인 국가들, 특히 중국은 "미국이 본격적인 우주 무기 경쟁을 시작했다"거나 "미국이 우주에 무기를 배치하려 한다"라는 주장을 해댔다.

당연히 미국은 이를 부인했지만 이를 액면 그대로 받아들이더라도 의심스러운 점은 남는다. 아마추어 천문학자들의 관측에 의하면 X-37B가 북한, 아프가니스탄 등 일명 불량국가들의 상공을 지나쳤기 때문에 최소한 우주 정찰기의 역할을 할 것이라는 혐의만은 부인키 어려운 것이다.

그리고 무인항공기(UAV)를 비롯한 그동안의 군사무기 개발 단계를 보면 상대방에 대한 셔터 세례가 총알 세례로 바뀌는 데는 그리 오랜 시간이 걸리지 않는다.



미래의 우주 군용기

준궤도기나 궤도기를 막론하고 우주 군용기는 기존 군용기와 거의 다름없는 용도, 다시 말해 감시·정찰·전투·수송 등의 임무에 투입될 것이다.

그리고 이들은 각 분야에서 현재 이런 임무를 수행 중인 장비를 뛰어넘는 활약을 펼칠 것이다. 정찰의 경우 앞서도 밝혔듯이 준궤도기와 궤도기는 다른 국가의 허락이나 비난에서 벗어나 언제든 자유로운 투입 이 가능하다. 더욱이 준궤도기는 기존 정찰위성보다 낮은 고도를 비행하므로 한층 정밀한 정찰이 가능하다.

UAV처럼 적에게 정찰 사실을 적발될 염려 없이 말이다. 전투임무는 인공위성, 우주정거장 등 적의 우주 자산에 대한 공격과 지상자산에 대한 공격으로 구분할 수 있다. 활동 고도상 우주자산은 주로 궤도기가, 지상자산은 준궤도 기가 공격 수행할 것으로 판단된다.

두 종류 모두 적의 대공 포화나 요격기의 작전수행 고도를 뛰어넘는 고도에 위치하고 있어 격추당할 우려는 전혀 없다. 특히 스페이스쉽 원의 최고 속도가 마하 3임을 감안할 때 궤도기는 단 90분이면 지구 한 바퀴를 돌 수 있을 전망이다. 이는 기존 항공기를 뛰어넘는 신속한 대응력을 발휘 할 수 있음을 의미한다.

이러한 우주 군용기의 무장으로는 일반 폭탄이나 미사일보다는 사거리가 길고 재보급이 용이한 고성능 레이저포, 고출력 극초단파(HPM), 그리고 태양광선 등의 무기가 쓰일 것으로 예상된다.

이중 전자폭탄으로 불리는 HPM은 레이 더나 TV에 사용되는 파장 1m 이하의 전자파를 특정지역에 집중 방출시켜 해당지역의 모든 전자 장비를 파괴하는 무기며 태양광선 무기는 반사판을 통해 목표물에 태양빛을 집중 시켜 파괴하는 것으로 아직 구상단계에 있다. 수송 임무도 마찬가지다.

기존의 군용기보다 상당히 유연한 수송 작전을 펼칠 수 있다. 예를 들어 적지 한복판에 소수의 특전요원이나 스파이를 은밀 침투시키는 작전을 상정해보자. 기존 군용기는 상대국 영공을 통과해야 해 피탐지 및 피격추 확률이 높다. 여러 나라의 영공을 거쳐야한다 면 사전에 해당 국가와 합의를 하거나 정치·군사적 위기감 고조를 무릅쓰고 무단 통과를 감행해야 한다.

전자는 작전 계획 누설 위험이, 후자는 국제법 위반의 위험이 있다. 하지만 스텔스 기능을 갖춘 우주 군용기를 이용한다면 모든 걱정에서 벗어날 수 있다. 1957년 소련이 스푸트니크 1호를 쏘아 올리며 인류의 우주 시대가 개막됐다. 이때부터 수많은 사람들이 우주의 군사화를 반대해왔지만 자신이 가진 가장 좋은 기술을 무기 개발에 적용하려는 인간의 특성상 이는 필연적 수순으로 보인다.

또한 그 행보는 X-37B와 신룡의 등장으로 한층 가속화될 것이 자명하다. 가정이기는 해도 우주의 군사화는 과거의 냉전시대와 같이 지구촌을 몇몇 우주강국들이 지배하는 세상으로 재편할 수도 있다.

만일 특정 국가가 우주를 장악하게 되면 전 세계를 대상으로 무소불위의 권력을 행사하게 될지도 모른다. 하지만 조금 다른 관점에서 보면 역으로 지구촌의 평화 를 더욱 공고히 해주는 수단이 될 가능성도 없지 않다. 인간 사회의 통합 정도는 무기개발에 투입할 수 있는 기술 및 자본의 규모와 정비례하는 경향이 있기 때문이다.

우주 군사화에서 선두를 달리는 미국에 불안감을 느낀 중국이 신룡의 개발에 뛰어들었듯 미국의 독주를 견제하려 는 국가들은 얼마든지 있다. 그렇다면 이들도 우주 개발의 의지를 키울 것이며 상상을 초월하는 기술과 자본의 부족을 연대를 통해 해소할 개연성이 충분하다.

그리고 이 과정에서 지금까지의 근대국가는 해체되고 대륙이나 지역 단위의 새로운 공동체 구축이 확산될지도 모른다. 마치 총포와 석궁의 발명이 중세 봉건사회를 끝장내고 근대국가의 형성을 주도했듯이 말이다.