[사설] 중국의 빠른 우주 발사 우위와 미국이 이에 대응할 수있는 방법

최근 몇 년 동안 미국 관리들은 "전술적 대응" 우주 발사에 대한 열망, 즉 수년에 걸친 일반적인 프로세스 대신 전장 상황에 따라 필요한 만큼 빠르게 시스템을 궤도에 올릴 수 있는 능력을 강조해 왔다. 조지타운 대학교의 보안 및 신흥 기술 센터(CSET)의 샘 브레스닉은 새로운 분석에서 미국의 주요 경쟁자가 이미 이 경쟁에서 우위를 점하고 있다고 경고했다. 

중국 군 당국은 스페이스X의 스타링크 네트워크와 직접 경쟁하기 위해 약 13,000개의 위성으로 구성된 지구 저궤도 위성군을 신속하게 배치해야 한다고 주장하고 있다. 이 특별한 노력의 규모가 놀랍게 보일 수도 있지만, 이는 중국의 우주 산업이 빠르게 발전하고 있는 것과 궤를 같이한다. 지난 5년 동안 중국의 위성 발사는 눈에 띄게 증가했으며, 중국은 현재 미국에 이어 두 번째로 광범위한 우주 구조를 자랑한다.

위성은 현대 통신 네트워크에 전력을 공급하고 일기 예보를 용이하게 하며, 인민해방군(PLA)은 다른 현대 전투 부대와 마찬가지로 위성 활용 능력을 군사 교리에 통합하고 있다. 인민해방군은 위치, 내비게이션, 타이밍(PNT) 서비스, 정보, 감시, 정찰(ISR) 기능, 통신, 심지어 조기 미사일 경보 시스템을 위한 위성을 개발했다. 중국의 경제 및 안보 분야에서 우주에 대한 의존도가 높아짐에 따라 중국은 공격에 탄력적인 시스템을 설계하고 위성에 대한 공격을 억제함으로써 성장하는 우주 아키텍처의 내구성을 개선하는 데 자원을 쏟아붓고 있다.

놀랍게도 중국은 1970년에 첫 위성을 발사했지만, 2017년부터 2022년까지 전체 우주 발사의 거의 절반이 이루어졌으며, 이 기간 동안 대부분의 위성이 궤도에 성공적으로 진입했다. (지난주 우주군 고위 정보 관계자는 중국이 지난 "3~4년 동안" 총 위성을 거의 두 배로 늘렸다고 말했다.) 지난 몇 년 동안 중국의 인상적인 우주 발전은 무시하기 어렵고, 둔화될 조짐이 보이지 않는 만큼 특별한 관심을 기울일 가치가 있다.

보안 및 신흥 기술 센터의 새로운 보고서는 중국이 위성 확산, 즉 중국이 운영하는 우주 기반 시스템의 총 수, 위성 궤도 다변화, 이러한 시스템이 배치된 위치, 우주에 대한 접근성, 위성 발사 능력 등 여러 가지 우주 회복력 측정에서 상당한 진전을 이룬 방법을 분석했다.

특정 위성 기능에 대한 오픈 소스 데이터가 제한되어 있기 때문에 중국의 우주 복원력을 완전히 측정하기는 어렵다. 또한 미국과 중국은 각자의 우주 아키텍처의 복원력을 개선하기 위해 서로 다른 전략을 시행하고 있을 가능성이 높기 때문에 개념을 정의하는 것도 어렵다. 하지만 중국의 우주 발사와 위성의 궤도 위치를 조사한 결과, 중국의 우주 구조가 점점 더 탄력적으로 변하고 있음을 알 수 있다. 중국은 다양한 궤도 지역에 위성을 배치하고 있으며, 이는 잠재적인 적의 우주 시스템 교란을 더욱 복잡하게 만들고, 우주 구조에 대한 공격에도 불구하고 중국이 우주 지원 기술을 계속 사용할 가능성을 높다.

그러나 가장 중요한 발견은 우주 복원력을 측정하는 한 가지 척도인 전술적 대응 우주 발사(TRSL)에서 중국이 미국을 능가한 것으로 보인다는 것이다.

TRSL은 분쟁이나 사고로 손상되거나 파괴된 위성을 신속하게 대체할 수 있는 기능이다. 대부분의 우주 발사는 준비 과정이 복잡하기 때문에 수개월 이상 걸리는 반면, 대응 발사는 지시 후 며칠 이내에 이루어져야 하며 분쟁 중에도 발사가 가능해야 한다. 미군과 중국군이 현대전을 수행하기 위해 위성 시스템에 의존하고 있다는 점을 고려할 때, 궤도 능력을 신속하게 재구성할 수 있는 국가가 첨단 분쟁 시나리오에서 우위를 점할 수 있다.

미군이 보다 신뢰할 수 있는 TRSL 능력의 필요성을 인식하고 있음에도 불구하고 민간 및 공공 부문을 포함한 미국 우주 산업은 전통적으로 탑재체 용량, 신뢰성 및 효율성 또는 한 번에 가능한 한 많은 위성을 발사하는 데 중점을 두어 왔다. 이러한 전략은 미국이 가장 광범위한 우주 구조를 개발할 수 있게 해준 대형 액체 연료 로켓의 건설로 이어졌다. 그러나 이러한 접근 방식에는 단점도 있다. 이러한 로켓을 발사하는 데는 상당한 시간이 걸리며, 로켓의 위치를 정하고 안전하게 연료를 공급하는 것은 광범위한 지상 지원 장비가 필요한 복잡한 과정이다. 즉, 이러한 로켓은 반응형 발사를 수행하기에 적합하지 않다.

중국은 또한 많은 위성을 운반할 수 있는 대형 액체 연료 로켓 제품군을 개발했지만, 동시에 복잡한 발사 인프라에 의존하지 않는 일련의 이동식 고체 연료 로켓을 개발했다. 중국 우주 대기업인 CASC, CASIC 및 그 자회사가 설계한 이 로켓은 대부분 지상 지원 장비가 거의 필요하지 않으며, 이동식 발사를 지원하는 특수 차량인 TEL(트랜스포터-에렉터-런처)에서 대부분 발사할 수 있다. 이러한 이동식 로켓은 일반적으로 액체 연료 로켓보다 작기 때문에 대형 로켓만큼 많은 위성을 탑재할 수 없다. 그러나 원격 위치로 신속하게 운반하고 발사할 수 있으므로 분쟁으로 손상되거나 파괴된 우주 시스템을 신속하게 대체하는 데 이상적인 옵션이다.

미국은 2013년부터 2022년까지 궤도급 고체 연료 로켓을 11기만 발사하여 중국의 51기에 비해 이동성이나 속도에 우선순위를 두지 않았다. 현재 미국은 페가수스와 미노타우로스라는 두 가지 고체 연료 발사체만 운용하고 있다. 후자는 고정 발사 플랫폼에 의존하는 반면, 전자는 항공기에서 배치되어 기동성이 향상되었다. 2021년 6월, 미 우주군은 페가수스 XL을 항공기에서 발사한 지 21일 만에 방향 지시 후 발사하는 데 성공했으며, 이는 신뢰할 수 있는 TRSL 능력을 달성하기 위한 중요한 단계다. 올해 우주군은 발사체에 연료를 공급하고 엔진 점화를 준비하는 과정이 복잡하기 때문에 24시간 이내에 액체 연료 로켓을 발사할 계획이다.

심각한 분쟁은 어느 국가에도 이익이 되지 않지만, 이러한 위험에 대비하기 위해서는 미국이 신뢰할 수 있는 TRSL 능력을 개발해야 한다. 중국이 이동식 고체 연료 로켓에 의존하는 것처럼 보이지만 미국은 중국을 모방할 필요는 없다. 그러나 미국은 단기간에 발사할 수 있는 위성의 재고를 생산하고 저장하는 전략을 개발해야 한다. 또한 상업 우주 산업과 협력하여 TRSL 목표에 부합하는 발사체를 개발할 수도 있다. 대부분의 액체 연료 로켓은 빠른 발사를 위해 설계되지 않았지만 정부와 상업 우주 기업 모두 더 빠른 발사 기능을 개발하는 데 관심이있을 것이다. 마지막으로, 미국은 고체 연료 로켓 프로그램을 강화하여 TRSL 요구를 충족하는 데 투자 할 수 있다.

미국은 세계에서 가장 앞선 우주 능력과 가장 광범위한 우주 구조를 유지하고 있지만, 분쟁 중에 의존할 위성 시스템을 신속하게 재구성할 수 있을 것이라고 가정해서는 안된다. TRSL 능력이 필요할 가능성은 낮지만, 미국이 이를 필요로 하는 상황은 가장 심각한 결과를 초래할 수 있다. 따라서 신속한 발사 능력에 대한 투자가 절실히 필요하다.

샘 브레스닉은 조지타운대학교 안보 및 신흥기술센터(CSET)의 연구원이다.