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무기이야기/국산 신무기 개발

EMP 폭탄

청산 마루 2020. 2. 17. 00:20

  EMP  &  HPM  전자기펄스 무기

 

        

                  보잉의  스마트 EMP 폭탄  

    

           

 점점 고도화된 현대전 : 전쟁의 승부는 이러한 첨단과학 기술로이루어지며,속도전이라고 불리웁니다.그만큼빠르게  적을무력화 시킬때

 비로서 승리할수 있다고 하는데요.  남과북의   대치되고있는  우리나라도 이와같은 상황입니다. 현대의 첨단무기 중의하나로서, 화약등

을   터뜨리는 재래식 폭탄등이 아닌 이른바  EMP(Electromagnetic Pulse) 무기가.  있습니다. 이는강력한 전자기펄스를  발생시켜서

그 영향을 받는 전자기기들을 망가뜨리는 것이다. 특히 반도체 집  회로(IC) 기술의   발달로 첨단  전자기기들은  될수록 소형화가되므로 

전자기  펄스 공격에는 더욱 취 약할 수밖에 없는데요..  EMP무기는 핵폭발 시 방출되는 막대한 전자기파를  이용하는NEMP(nuclear

 EMP; 핵전자기펄스)핵 폭발 없이  사용하는 NNEMP(non-nuclearEMP; 비핵전자기펄스) 무기로 구분됩니다

 

EMP폭탄은 어떤무기? 고출력의 마이크로웨이브 에너지를  순간적으로  발생시켜 폭발과 동시에 적의 지휘통제계와 방공망 등의모든 전자기기

를 무력화시킬 수 있는 무기입니다. 정식이름은 고전력극초단파(HPM : high power  micro wave)탄으로, 일명소리없는 폭탄'또는 사람에게

직접적인 피해를입히지는 않아인도적 비살상무기로 불린다. 전자기파를 이용하기 때문에 전자기펄스탄(EMP: electro magnetic pulse)이라

고도 불린다. 약 10개의 원자력발전소" 전력생산량에 해당하는 100억W의  마이크로 웨이브  에너지와 같은 강한   전자기파를     방출해 레이더

항법 방어 시스템을 무력화시킬 수 있다.

  

전자기 펄스탄은 항공 투하용 폭탄형태로 운용되거나, 장거리 유도무기의 탄두에 전자기펄스(EMP) 발생장치를  탑재하 는, 방식으로 운용된다.

표적지역 상공에 전자기 펄스탄이 도달하면펄스  발생장치가 작동해 고출력 전자기  펄스기을 향해방출된다. 방출된 전자기 펄스는적 전자장비

의 송수신 안테나, 장비배선,케이블, 환풍기,수도관 등 전기가흐를수 있는  도체를 통해  침투된다.  전자기기까지 침투된   전자기펄스는 전자기

기에 순간적인 과전압을  일으켜  파괴함으로써 기능을 무력화시킨다.   전자기펄스는 콘크리트나 방화벽으로 엄중하게 방호된 표적도뚫고 들어 

가기 때문에,지하시설  과,  전자장비 파괴에 특히 효과적이다. 전자기 펄스탄의펄스 발생 원리를 이해하려면  우선전자기 펄스 의   구성을 살펴

 봐야한다.   전자기 펄스탄은 기능적인 면에서 전원공급기, 자장압축 발생기,  극초단파 발생기로크게구분한다.  전원공급기  (Power Supply)

건전지·축 전지 뱅크로 구성되며 전자기펄스 발생 장치에 초기 전원을 공급하는 역할을 한다.

 

 

자장압축 발생기(FCG : Flux Compression Generator)는 내부의 폭약이 폭발하는 순간튜브내의 폭발시 코일에서 순간적으로 생성된자장을

압축시켜 고출력 전기에너지 펄스로방출하는  기능을한다. 이때방출 되는 펄스는 고출력이기는 하지만  주파수가 제한되고  에너지도 집중되지

 않는다.   이를해결하기  위한것이 폭탄전방에 설치된 극초단파 발생기다.

극초단파  발생기(Vircator)는자장압축 발생기에서 발생한 고출력 전기 에너지를 극초단파  전자기펄스  에너지로 변환시키고, 안테나를 통해

에너지를 집중해   지향성 펄스로 방출시키는  역할을 한다. 전자기  펄스탄 운용 시 유의해야  할점은 전자기 펄스탄은   적· 아군구분 없이 전자

장비를  파괴하기  때문에 표적 식별에 주의해야 하고,  항공기에서  투하시  항공기의  피해방지를 위해 원거리에서 투하할 필요가 있다.

그리고표적을 물리적으로  파괴시키는 것이아니기 때문에   표적의 외형적인 피해가 없어 피해 정도 평가가 곤란하다는 단점도있다.

 

전자기 펄스탄 Electromagnetic Pulse Bomb :  전자기 펄스를 방출하여 적 전자 장비의 부품을 파괴함으로써  지휘통제 체계 방공망,

전산망등을 순식간에 파괴, 마비,  오작동시키는 전자기무기. 핵폭발시 생기는  전자펄스에 의해 전자기내에   순간적으로 대전류가 발생하게

하여 IC,  LSI등을 파괴하는 원리가 적용되었다.  EMP는 핵폭발로 생기는 감마선이  대기 및 대지에  흡수되었을  때 일어나는 2차 반응

이다. 전자기기의 안테나 선에 수분의1초 사이에 수천볼트 대전압을 발생 시켜 전리층리 을 파괴한다.   지표면의  핵폭발에서 그 전압이

수만 볼트/미터에 달한다. 안테나가 긴 통신장치는 특히피해   커 콘덴서나 트랜지스터는 쉽게 고장나지만 안테나가없는  휴대용 송수신

기나진공관을  사용하는 전신기는  EMP피해가적을겄으로 생각한다.        

 

 

 

 

             EMP 탄  폭발에의한  도시의  블랙 아웃현상

 

 

문제는이런 핵 EMP 무기가 더 이상 미·러시아 등 강대국의 전유물이 아니라 북한도 쓸 수 있게 되어가고 있다는 점이다.

북한은 어떻게 하면 적은 비용으로 최대한 한·미 양국군의 전쟁수행 능력을 무력화할 수 있는가를 자나깨나 고민해왔다.

사이버전, GPS 교란 등이 대표적인예다. EMP도 그런 점에서 북한엔 매력적인 무기가 될 수밖에 없다.

제임스 울시 전 미 CIA 국장은 지난 2014년 미 의회에 제출한 답변서에서 "러시아인들이 2004년 '두뇌 유출'로 북한의

EMP 무기 개발을 도왔다고 말했다"고 밝혔다. 지난 3월 북한은 탄도 미사일을 500㎞ 떨어진 곳으로 기습 발사한뒤

"특정 고도에서 핵탄두를 폭발시키는 사격 방법을 썼다"며 핵 EMP 실험 가능성을 시사하기도 했다.

         

한반도에서 핵 EMP무기가 사용된다면 그 결과는  참담한  대재앙이다.  한국원자력 연구원의 시뮬레이션(모의실험)에

따르면 서울 상공 100㎞에서 100킬로톤의 핵폭탄이 터지면 그 피해는말굽 형태로 남부로 확산돼서울에서 계룡대 까지

모든 전력망과 통신이 파괴될 수 있는것으로 나타났다. 국방부 산하 연구기관은 20킬로톤의 핵무기 한 발로 북한을제외

한 한반도 전역의 전자장비를 탑재한 무기가 무력화될 수 있다고 경고하기도했다.

과학기술  정책연구원은  최근보고서에서 북한의핵 EMP 공격에 대해 군  통신과 레이더, 민간 정보통신망, 전력 케이블,

인공위성 등이매우 취약하다며 북한이 핵무기를 공중폭발시킬 수 있는 고도보다 높은곳에서 북 미사일을 요격할 수있는

능력 확보와 지상 설비 EMP 방호 대책 등을 권유했다.  대재앙이 현실화하지  않도록 미사일 방어 능력 강화, EMP 방호

시설 확보는 물론 북한 핵탄두미사일을 조기에 무력화 할수 있는 방안을 적극적으로 마련해야 할 것이다.

 

 

 

               폭발  고도에서의   EMP 가  미치는  범위 

 

 

 유일하게  EMP를 막을수 있는곳은 합참과 제1문서고 (전시 지휘본부)뿐입니다. 물론 2017년 기준에서 말입니다. 북한이  발명한 수소탄

 이 바로 이 EMP공격이  가능한 폭탄이기도 합니다.     우리나라는 사드체계로    이EMP를 막을수수있다고 하는데요

 터트리기전에 요격할수 있다는것이죠, 핵폭발이 발생하면    컴프턴 산란  효과(Compton effect가,  생기게 됩니다.이는 매우 짧은 파장

의  전자기파인  감마선이  대기중에  퍼지면서  전자가  방출되는    현상말하는데요. 

이때대량으로 튀어나온 고에너지 전자들은 강력한 전자기 펄스를 생성하며, 각종 전자기기가  노출되면 회로에 과전류가 발생하면서 망가

지거나 작동 불능 상태에 빠지게합니다.     "아래 합동참모본부 현재도 10여곳에 불과 한것으로  사료됨니다.

  

            NNEMP무기는 EMP 를 기계적으로  방출하는 장치를 통해 핵폭발없이 유사한 효과를 거두는방식 입니다.정확히원하

             는' 지역에   피해를  줄 수가   있는것이죠!!   미국공군이  운영하는요인 전용비행기,  즉  에어포스 원(Air Force one)이라

            불리는 대통령  전용기나 국방부 장관이타는  비행기등에는  EMP공격을 차단하는 WKD비가 탑재되어  있다고합니다.

            우리나라 대통령  전용기에는  있는지 모르곘읍니다.   EMP무기와  그 대응은   오늘날과 같은   첨단과학기술   시대에과학

            기술의  군사화 측면에서 양상과 과제를  남기고 있습니다.      현대전에서  어쩌면   빠르게  준비할수 있는    군사적 기술로

            저지할수   있도록  연구하는것이  무기를 만드는것보다  빠르지 않을까  조심스럽게  예상해 봅니다 

 

EMP를 차폐할 수 있는 효과적인 기술의 하나로, 전자기파를 반사하거나 흡수하는 물질 등을 표면dp 코팅하는

방법이 있다. 최근 전도성 고분자 물질 등의 개발이 활발해 지면서, 은" 이나 구리"만큼 전기전도성이 우수한

폴리머 복합체를 사용해 전자기파를 차단하는 연구가 국내에서도 성과를 거둔 적이 있습니다. 또 한기존의

회로보다 과전류에 견디는 힘을 배가시키는 전자부품 등을 채용하여 전자기기를 설계하는 방법등도 있겠으나

기존의 전자기기를 모두 대체하기는 매우 어려운 일이라 생각됩니다.

 

           HPM 무기의 우수성 : 레이저 무기로 공격하지 못하는 중장갑  방어차량,  강화된 엄폐호,  동굴진지에 숨 은 적은 어떻게

             처리할 것인가 ?  이것의 답으로 나온 것이 바로  HPM (High Power Microwave : 고출력 마이크로웨이브) 무기로 밀리

             터리리뷰  2009년 3월호에 자세히설명한  EMP (Electro-MagnI c-pulse : 전자기 펄스)무기의 하나이다.  HPM무기의

             15GW급  고출력 EMP(전자기 펄스)를  발사해 30km떨어진 위치에있는 자동차와 전자장비의  동작을  멈추게할수 있고,

             5~10km거리 라면  자동차의 엔진과 통신장비를 비롯한 모든 전자기기를 영구적으로 파괴시킬 수 있늠 무기이다 . 간 단

             하게 말해  HPM 무기는 전자기기에  EMP를 발사해, 전자기기 회로에 강제적으로 강력한 전압을 흐르게  만들어  회로를 

             태워버리거나, 작동을 중시시키는 시스템인것이다. 이들 HPM의 장점은 전자 파 "  이므로 전투기용  강화쉘터를  포함한

             웬만한 시스템을 모두 무력화 시킨다.   

 

             참고로 우리나라 서울상공에 EMP폭탄이 10km 위에서 터졌다고 했을때.서울 경기도권 은 전부마비가  됩니다. 모든

             첨단 전자기기는 각종 정보를 전자기파를 통해 전송하고 받고  처리되어지는데요. EMP 전자기파가 금속, 전선, 정보

             통신선을  통해 전달되므로  어디에  숨었건 그  피해를 줍니다.  또한, 전자 부품중,  자기가 견딜수 있는 한계를 넘는

             전자기파가  들어온다면,  단순히  무력화를 넘어서서  파손이되죠.  이를막기위해 자동셧다운이되는  기기들도 있고, 

             아예 파손되는 기기도있죠. 하여간 그것을하나  하나 복구하는데 시간이 많이걸리고 전자회로가  타버릴 정도라고도

             합니다. 각종시스템 마비, 금융마비 연락두절 신호나 인터넷 스마트폰은 물론 모두 사용할수 없게 됩니다.

 

            공중발사용 HPM 무기 프로젝트 : HPM 무기를 구체화하고자 미 공군은 2008년12월, 2004년에 있었던 1차 공중 HPM

            계획의 후속타로  4,000만 달러를 투자해 새로운 공중발사  HPM무기를 개발 하려는 이른 바 CHAMP(Counter-Electr

            onics High Power Microwave Advanced Missile Project)프로젝트를 현재 진행 중에 있음을 발표하였다.  본 계획은

            대형  ‘무인전투기(UCAV)’  혹은 무인정찰기’에  HPM 무기를  장착해  군사용, 공업용,  민수용 및  군사력의  불균형을 

            가져오는 모든종류의 설비와 장비를 공격한다는 계획을  세우고있다. 본 계획에  따라 공중형  HPM 무기가 실전 배치되

            면, 민간인 희생을 염려해  폭격하지  못했던 도심지에  HPM 공격을 수행하여, 적국민간인의  라디오부터 시작해,  모든 

            전력선과  통신라인을 끊어 사회 인프라를  마비시킴으로써 적국을 1920년대로  후퇴시킬 수 있게된다.  라디오와 텔레

            비전 등의 정보수단이  막히고, 전기와 수도마저  들어오지 않는 환경에서 민간인들은 얼마나 견딜 수 있겠는가 ?

 

             무었보다 ,깊은 땅속에 위치한  C4I시설 혹은 기타  군사용  전자기기에 대해서도, HPM은 통신선 전력선 케이블 

            환기구,  기타 전기가 통할 수 있는 모든 /요소를  통해 침투해,  내부의 전자기기를  공격할수있다.  위에열거 된

            장점을적용, 중장갑  차량은물론,  해 보이는 모든시설에 대해 HPM 무기를 발사해, 혹시나있을모르는 민간인에

            대한 오인 공격에대한 부담없이 적의 모든전자장비를  파괴한다는 것이 미 공군의 목표이다.

 

 

 

 

 

          핵무기 폭발   또는  전자기펄스무기의 개념

 

 

 

                                원자력 발전소

 

             레이저 무기시스의 우수성   :   먼저 부스터 단계의 탄도미사일을 요격하고자 보잉 747 여객기를    이용하는 ABL

            (Airborne Laser)을 개발, 2MW의  산소-요오드 레이저를 발사해 최대 500km 밖에 있는 미사일을 요격하고자

            한다. 그러나 ABL의 대당가격은 대당 17억  달러로 책정되고 있으며, 탄도미사 에만 특화되어   지상목표에 대한

            공격용으로는 적합하지 않았다. 이때 주목받고   있는 것이 바로 F-35 전투기를    위해 개발중인     중형  ‘100kW

            급의  고체레이저’이다.     F-35에 장착된   막강한 F-119 엔진 에서    나오는 회전력을 전기에너지로  전환한이후

            이들전기에너지로 ‘고체발광 다이오드(LED)’를 발시켜 여기서  레이저를 생성하는 무기체계인 것이다.

 

             미 공군은2015년 즈음까지 F-35에 전술레이져 를장착, 이륙하는  탄도미사일 혹은 전투기가   목표일경우에는 10~15km

            거리에서, 지상목표일 경우에 는 5~7km의 거리에서 파괴하는 작전개념을 세우고 다.   이들 고체레이저의 장점은 불화중

            수소 레이저 와 같이 복잡하고 위험한 발진장치와  화학물질의 사용 없이,     엔진의 추진력  자체를 레이저로 변환 하는것

            이므로, 엔진만 가동하면 언제든지 레이저 발사할 수 있고,  1회발사에 소요되는   비용도 수백달러 에 불과하다는 점이다.

            위의강점을 사용해 F-35 전투기및  UCAV(무인전투기)에 레이저를 장착해관측되는   의심표적 모두를 공격할 수 있는데, 

            전차와 보병전투차와 같은중장갑 목표의 파괴는  곤란하겠지만, 탄도미사일 체계 지대공미사일시스템, 노출된 포병체계

            에 해서는 충분히 유용하다.

 

            궁극적으로는 대형폭격기의 하방면을 발광 다이오드로 덮은이후, 다이오드에서 나온빛을 위상제어해  집중시키는 방법

           으로  위력적인  레이저를얻고, 이를통해 지상을 공격하는 방법도함께 연구되고있다.그러나  레이저도 한계는있다. 가장

           큰문제는 파괴력 부족으로 장갑화된 차량에  대해서는 파괴력이 높지않고,콘크리트나  동굴진지와같은 엄폐물에는완전

           히 무력하기 때문이다. 현재개발되고 있는 지상용 고체레이저  무기이다.  100kW급의 출력을  이용해 5km이내에  있는

           포탄과, 기타 목표를 파괴할 수 있다.  F35 전투기의  레이저 무기   장착계획은 이렇게 엄청난 부피를 지닌  고체레이저

           를  좁은  기체 내에 집어넣는 매우 어려운 사업이다.                   근미래 의 우주전쟁에  등장한    레이져 무기들

 

 

 

 

 

 

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