한국 정찰위성 정보 활용 논란, 지상 분석 시스템 부담 드러내

위성 5기, 정보 활용 규모 놓고 엇갈린 주장

한국군이 425 정찰위성 5기가 수집한 영상 가운데 약 40%만 활용하고 있다는 의혹이 제기됐다. 지상 장비가 정보를 충분히 빠르게 내려받고 분석하지 못한다는 이유에서다. 합동참모본부는 위성 정보를 모두 활용하고 있으며, 영상을 처리하는 개별 시스템도 충분한 용량을 갖췄다고 반박했다.

2026년 10월 23일 보도되고 다음 날 업데이트된 의혹은 2022년 700억 원 이상을 들여 도입한 시스템을 겨냥한다. 이 시스템은 위성과 정찰기에서 얻은 영상을 통합해 군 관계자들이 여러 정보원을 동시에 살펴보고 위협을 평가하도록 설계됐다.

운용에 정통한 군 관계자들은 이 시스템으로 영상을 적시에 감시하기에는 수신과 판독에 시간이 너무 오래 걸린다고 말한 것으로 전해졌다. 별도의 분석 장비가 업무 상당 부분을 대신하고 있지만, 전체 물량을 처리할 수는 없어 영상 절반 이상이 사실상 활용되지 않고 있다는 설명이다.

내부 평가에서는 활용되지 않는 정보의 가치를 연간 9,000억 원 이상으로 산정했으며, 헤드라인에 제시된 금액은 9,600억 원이었다고 한다. 이는 미활용 정보에 부여한 가치 추정치이지, 국방 예산에서 매년 지급되는 금액은 아니다. 산정 근거는 공개되지 않았다.

논란은 이미 발사된 위성 5기에만 국한되지 않는다. 한국은 수십 기의 소형 위성을 추가하고 장차 현재 위성군을 교체할 계획이다. 이에 따라 지상 시스템의 처리 속도는 투자로 얼마나 유용한 정보를 얻을 수 있는지를 좌우하는 핵심 요소가 된다.

425 위성의 임무

425 위성군은 합성개구레이더(SAR)를 탑재한 위성 4기와 전자광학·적외선 센서를 탑재한 위성 1기로 구성된다. 레이더는 전파를 쏘고 반사파를 측정해 영상을 만든다. 야간이나 구름이 낀 상황에서도 지상을 관측할 수 있으며, 광학·적외선 장비는 다른 종류의 시각 정보와 열 정보를 수집한다.

한국은 이들 상호보완적인 센서로 미사일 기지와 핵시설을 비롯한 북한군 동향을 감시할 계획이다. 위성은 공격 준비 징후를 탐지하고 위협을 식별해 선제 타격을 가능하게 하는 군의 체계인 킬체인(Kill Chain)을 지원한다.

2025년 11월 발언 당시 국방부 장관으로 소개된 안규백 장관은 이 감시 역량의 목표를 다음과 같이 설명했다.

기상 조건과 관계없이 24시간 한반도 전역을 감시·정찰할 수 있는 역량...

앞서 발표된 계획에 따르면 위성군 구축이 완료되면 북한 주요 시설 정보를 약 2시간 간격으로 수집할 수 있다. 따라서 한반도 감시는 반복적인 관측 기회를 제공하며, 각 영상은 전송과 판독, 군 보고 절차를 거친다.

최근 보도에 따르면 위성 5기는 모두 2025년 작전 운용에 들어갔다. 앞선 계획 자료는 다섯 번째 위성이 6월 운용을 앞두고 있다고 설명했지만, 보도일이 명시되지 않아 이후 보도와 일정을 정확히 대조하기는 어렵다.

영상 처리 과정에서 정체가 생기는 지점

다중정보융합체계는 425 위성 영상과 정찰기가 수집한 영상을 결합하도록 설계됐다. 영상 융합은 서로 다른 관측 결과를 모아 분석가가 이를 비교하고 특정 장소나 활동에 대한 보다 완전한 상황을 파악하도록 하는 작업이다.

먼저 지상 장비가 위성 영상을 수신한다. 이후 인력이 영상을 판독하고 정보 보고서를 작성한다. 융합체계는 이 작업을 군사정보관리체계(MIMS)와 연계한다. MIMS는 군사정보를 관리하고 지휘 네트워크와 정보를 주고받는 데 쓰인다.

제기된 문제는 자료를 전송하고 처리하는 데 걸리는 시간이다. 군 관계자들은 위성 영상이 대신 전용 분석 시스템에서 처리되고 있으며, 융합체계가 정찰 드론 영상을 충분히 빠르게 처리하지 못해 드론도 별도 장비에 의존한다고 말한 것으로 전해졌다.

미사일 시설을 감시하는 지휘관에게는 모든 단계에서 속도가 중요하다. 영상이 지상에 도착하고 분석을 거쳐 대응 담당자에게 전달되는 동안, 영상에 담긴 활동은 여전히 유효해야 한다. 영상이 많아질수록 전체 처리 과정의 업무량도 늘어난다.

시험에서는 영상 10장 미만 사용

2024년 6월 작전 운용 평가는 처리 과정의 문제를 구체적으로 보여준다. 평가 항목 7개 가운데 1개가 기준에 미달한 것으로 알려졌으며, 지상 시스템에서 영상융합체계로 위성 사진을 전송하지 못하게 하는 결함이 발견됐다.

발사 전 시뮬레이터 시험에서는 위성 영상 10장 미만의 송수신을 평가했다. 이 시험에서 다룬 데이터는 수 기가비트에 불과했다. 하지만 첫 위성 4기의 실제 운용에서는 영상이 100장 넘게 생성되고 데이터가 수백 기가비트에 이르면서 전송 문제가 나타났다.

비교해 보면 실제 운용에서 처리한 영상은 시뮬레이션에서 사용한 것보다 10배 이상 많았다. 기가비트는 디지털 정보의 단위로, 10억 비트에 해당한다. 용량이 크고 세밀한 영상 파일일수록 더 많은 전송 용량과 저장 공간, 처리 성능이 필요하다.

방위사업청은 전용 서버를 마련하고 지상 시스템과 융합체계를 연결하는 신규 장비를 설치한 것으로 알려졌다. LIG넥스원이 작업을 수행했으며, 앞선 보도에서는 전년도 12월에 완료됐다고 설명했다.

10월에 제기된 의혹은 계속되는 지연과 별도 분석 장비에 대한 의존을 다룬다. 합참은 위성 정보를 모두 활용하고 개별 분석 시스템도 충분한 역량을 갖췄다고 답했지만, 융합체계에 대한 비판에는 별도의 설명을 내놓지 않았다.

분석 인력도 데이터 증가에 발맞춰야

한국의 감시 인력 역시 처리 역량을 좌우하는 요소다. 앞선 계획 자료에 따르면 군 감시·정찰 전문인력은 약 210명이며, 이듬해까지 약 280명으로 늘리는 방안이 추진되고 있었다.

이는 전문인력 약 70명을 추가해 3분의 1가량 늘리는 계획이다. 위성과 영상, 항공기 관측 및 다른 정보와 비교해야 할 자료가 증가하는 가운데 추진되는 증원이다.

주요 위성 지상시설은 안양 국방정보본부에 있다. 공군작전사령부 오산기지에는 보조 시설이 있으며, 이동형 지상 시스템도 예비 역량으로 운용된다.

이들 시설은 위성 운용과 자료 수신, 판독 업무를 나눠 맡는다. 서버와 통신 장비가 파일을 처리하고, 훈련된 인력이 영상에 담긴 군사 활동을 파악해 지휘관에게 보고할 평가 자료를 작성한다.

국내 생산 비율이 드러낸 또 다른 제약

다섯 번째 정찰위성의 국내 생산 비율은 51.3%였던 것으로 알려졌다. SAR 센서의 국내 생산 비율은 이보다 낮은 45%였으며, 데이터링크 송신기와 안테나는 전량 해외 공급업체에 의존했다.

공개된 조달 금액에는 국내 조달 부품 1,212억 원과 해외 조달 부품 589억 원이 포함됐다. 해외에서 조달한 SAR 센서 비용은 302억 원이었다.

송신기는 위성에서 정보를 보내고, 안테나는 지상과 통신하는 데 필요한 연결을 제공한다. 데이터 처리 과정에서 이들 장비가 차지하는 역할을 고려하면, 공급망과 기술 지원은 전체 시스템 운용에 영향을 미칠 수 있다.

군 관계자는 다섯 번째 위성을 발사하기 위해 미국으로 운송하는 과정에서 세관 문제가 있었다고도 전했다. 이 관계자는 향후 초소형 정찰위성 발사 때도 비슷한 위험을 미리 고려해야 한다고 촉구했다.

위성 추가로 처리량 크게 늘 전망

한국은 425 사업 이후 소형·초소형 정찰위성 약 40기를 배치할 계획이다. 위성들이 2020년대 후반 운용을 시작하면 약 30분 간격으로 감시하는 것이 목표다.

이는 425 위성 5기의 약 2시간 간격보다 네 배 더 자주 관측할 수 있다는 뜻이다. 더 자주 관측하면 변화하는 활동을 파악하는 데 도움이 되지만, 지상 시설이 수신하고 분석해야 할 정보량도 늘어난다.

한국항공우주산업과 한화시스템이 소형 위성 사업에서 경쟁하고 있다. 앞서 나온 일정에 따르면 두 회사는 계획 수립 당시 연도 12월에 각각 실증위성을 발사할 예정이었다. 군은 약 40기를 한 업체에 맡기는 방안을 검토했지만, 두 회사가 나눠 생산하는 방안도 고려했다.

10월 보도에 따르면 초소형 위성군은 2027년부터 도입될 예정이며, 군은 다중정보융합체계를 통해 위성 정보를 수신할 계획이다. 이에 따라 논란이 된 처리 역량은 다음 단계 사업의 핵심 요건이 된다.

LIG넥스원은 소형 위성용 지상 장비 개발을 맡을 것으로 예상된다. 군 지상시설은 공군작전사령부에, 민간 시설은 제주 국가위성운영센터에 설치하는 방안이 계획에 담겼다.

차기 위성군은 군·민간 공동 활용

소형 위성 사업은 북한 감시 등 군사 임무에 60%, 재난 대응 등 민간 임무에 40%를 배정한다. 군은 작전에 필요한 관측 기회를 확보할 수 있도록 통합 임무 계획 수립 권한을 유지할 예정이다.

공동 활용을 위해서는 보안 체계도 서로 호환돼야 한다. 앞선 계획 자료는 군 암호화 기능이 없는 민간 지상 장비를 군 시스템에 연결할 경우 보안 위험이 생길 수 있다는 우려를 제기했다. 군과 민간이 함께 쓸 수 있는 지상 체계 구축이 대응 방안에 포함됐다.

한국은 1조 3,000억 원이 투입될 것으로 알려진 군 정찰위성 2차 사업도 준비하고 있으며, 2031년부터 운용을 시작할 계획이다. 현 위성들이 운용 수명을 다하면 기존 위성군을 대체하며, 광학·적외선 위성 1기와 레이더 위성 4기를 다시 운용할 예정이다.

발사와 시험, 사업 확대 계획을 보면 지상 네트워크의 처리 부담이 얼마나 빠르게 커지는지 알 수 있다.

• 2023년 12월: 광학·적외선 센서를 탑재한 첫 번째 425 위성을 발사했다.
• 2024년 4월: 두 번째 위성을 발사했다.
• 2024년 6월: 작전 운용 평가에서 전송 결함과 7개 평가 항목 중 1개 항목의 기준 미달이 확인된 것으로 알려졌다.
• 2026년 10월 23~24일: 영상 활용 의혹과 이에 대한 합참의 반박이 보도됐다.
• 2027년: 최근 보도는 이 해부터 초소형 위성군 도입이 시작될 것으로 전했다.
• 2031년부터: 대체 정찰위성 사업의 운용이 시작될 예정이다.

신속한 분석이 중요한 이유

북한이 10월 12일 발사한 미사일은 당면한 안보 상황을 보여준다. 한국 합참은 오전 9시 20분께 평양 일대에서 여러 발의 탄도미사일을 탐지했으며, 최소 1발은 900㎞ 넘게 비행했다.

위성 영상은 미사일 발사 후 궤적을 추적하는 센서와는 다른 역할을 한다. 기지와 장비, 발사 준비를 담은 영상은 군 관계자들이 발사 전 동향을 평가하고 발사 후 변화를 해석하는 데 도움이 될 수 있다. 이를 위해서는 관측 정보를 비교하고 분석 결과를 신속히 전달해야 한다.

핵심 쟁점은 한국의 기존 장비가 위성 데이터 전체를 활용 가능한 정보로 처리할 수 있느냐는 것이다. 처리량 부족을 지적하는 군 관계자들은 데이터 상당 부분이 활용되지 않는다고 말하고, 합참은 정보를 모두 활용하고 있다고 반박한다. 위성 수십 기를 추가할 계획인 만큼 처리 역량과 인력, 보안이 확보된 정보 배포 체계는 향후 감시 역량의 실질적인 요건이다.

핵심 내용

• 군 관계자들은 한국 425 위성 5기의 영상 가운데 약 40%만 활용되고 있다고 말한 것으로 전해졌다.
• 합참은 위성 정보를 모두 활용하고 있으며 전용 분석 시스템의 처리 용량도 충분하다고 밝혔다.
• 2022년 700억 원 이상을 들여 도입한 융합체계는 위성과 드론 영상을 너무 느리게 처리한다는 의혹을 받고 있다.
• 2024년 6월 평가에서는 실제 운용보다 훨씬 적은 영상으로 시험한 뒤 전송 결함이 확인된 것으로 알려졌다.
• 약 40기의 소형 위성을 도입할 계획이며, 목표 감시 간격은 약 30분이다.
• 1조 3,000억 원이 투입될 것으로 알려진 대체 위성군은 2031년부터 운용을 시작할 계획이다.