고체냐 액체냐… 왜 연료에 긴장하나

고체, 산화 땐 추력 조절 어려운 단점
정밀 궤도 수정 인공위성엔 ‘액체’ 사용북한이 지난 7일 평안북도 철산군 동창리에 있는 서해위성발사장에서 대륙간탄도미사일(ICBM) 엔진 개발과 관련된 고체연료 연소시험을 했을 가능성이 제기되면서 군사적 함의에 관심이 쏠린다. 최근 북한은 미사일 엔진 연료를 기존 액체에서 충전 시간이 필요 없어 신속한 발사가 가능한 고체로 전환해 왔는데 이번에 고체연료를 사용하는 엔진의 동력 확인 시험을 했을 수 있다는 분석도 나온다.

액체연료는 밸브를 조절하며 추진력을 바꿀 수 있어 정밀하게 궤도를 수정해야 하는 인공위성 등에 많이 쓰인다. 하지만 독성이 강해 미사일 동체를 부식시키는 등 한계를 보인다. 때문에 발사를 준비하는 데에도 상당한 관리 역량이 필요하다. 액체연료는 또한 발사 전에 연료를 주입해야 하는데 1시간 안팎 소요된다. 시간이 오래 걸리는 만큼 한미 정보자산으로 사전 징후를 포착해 낼 가능성이 크다. 앞서 북한이 2017년 발사했던 대륙간탄도미사일(ICBM) 화성 14형과 15형은 액체연료를 사용한 것으로 파악됐다.

고체연료는 발사 준비시간을 보다 줄일 수 있다는 것이 최대장점이다. 고체연료는 액체와 달리 연료를 충전할 시간이 필요 없다. 사전에 연료가 충전된 미사일을 이동식발사차량(TEL)에 장착하고 원하는 발사 장소로 이동해 시점에 맞춰 쏠 수 있다. 관리도 수월하다. 신속성과 은밀성이 강화되기 때문에 군사적인 용도로 많이 사용된다.

류성엽 21세기군사연구소 전문연구위원은 “고체연료는 액체보다 연료의 산화 속도가 빠른 것이 특징”이라며 “단시간 내 가속력을 붙여 발사체가 대기권을 빠르게 벗어나고자 할 때 주로 사용한다”고 설명했다. 다만 한번 연료를 산화하면 추력을 중간에 조절하기가 어렵고 연료에 균열이 생길 수 있다는 단점도 있어 고도의 기술력을 필요로 한다.

이주원 기자 starjuwon@seoul.co.kr