미사일 요격미사일개발

X-BAND   해상 레이더 

 

미국 국방부가 북한의 대륙간탄도미사일(ICBM) 등 장거리 미사일 발사를 감시하기 위해 '해상 기반 X밴드 레이더(SBX·Sea-Based

X-Band Radar·사진)'를 배치했다고 미국 CNN방송이  국방부 관리를 인용해 보도했다.

SBX 레이더는 최대 탐지 거리가   4800㎞에 달해 일본 오키나와  인근에서도 한반도  전역은 물론 중국 대부분 지역을 감시할 수 있다.

주한 미군에 배치될 사드 레이더의 유효 탐지 거리 600~800㎞(최대 탐지 거리 1000㎞ 미만)보다 훨씬 길다. 사드 레이더도 이와 같은

방식의 X밴드 레이더다. 미사일 탐지에 활용한다는 점에서도 같다.

 

일부 언론은 모항(母港)인 하와이 북부에서 출항해 알래스카로 가는 중간 지점에 배치될 가능성을 제기했다. 군 소식통은 “SBX 레이더

2012년에도 서태평양에 몇 차례 배치돼 북한의 장거리 미사일 발사를 감시한 적이 있다”고 말했다.

SBX 레이더는 4800여㎞ 떨어져 있는   야구공 크기를 식별할 수 있을 정도로 뛰어난 ‘눈’을 자랑한다.    이는 파장이 2.5㎝ 정도로 짧은

X밴드 주파수를 사용하고, 강력한 발전 장치로 전파를 멀리까지 쏘아내기 때문에 가능한 것이다. 레이더 전파 파장이 짧을수록 물체를

정밀하게 식별할 수 있어 X밴드 레이더는 해상도가 높다. 이 레이더는 미국이 미 본토 등을    향해 날아오는 적 탄도미사일을 요격하기

위해 개발 중인 미사일 방어(MD) 체계의 핵심 장비다. 적 탄도미사일이 날아오는 것을 수천㎞ 밖에서 탐지해 요격 미사일 기지에 전달,

정확히 격추할 수 있도록 도와준다.

 

탄도 미사일의  비행단계는 크게 발사 초기단계(Boost ), 중간 단계 (Midcourse), 종말 단계 (terminal)  이렇게 3단계로  구분됩니다.  

탄도 미사일 요격이 일반 비행체 요격에 비해 무척 어려운건 무시무시한 속도와 엄청난 고도 때문입니다.  이런 이유  때문에 탄도미사일  

요격 시스템 개발에 천문학적인 개발비와 획득비용이  드는 겄임니다. 탄도미사일을  요격하기 가장쉬운 단계는  당연 '발사초기' 단계 입

니다. 적진상공이나 적진근처로 들어가야 한다는  부담은  있지만,  탄도 미사일의  발사 초기 단계는 탐지만 제대로  된다면  속도가 가장

느리기  때문에  요격도 가장 쉽습니다. 반대로 종말단계는 탄도 미사일에   엄청난 가속도가 붙어 속도가 빠르고,   요격대비 시간도 짧아

가장 어려운 단계입니다. 전투종심이짧고 제공권 장악이 쉬운 북한을  상대 로 한  탄도미사일  방어를  전제한다면, 

           우리가   취할수  있는가장 최적의  요격방법은     발사 초기단계 및  상승단계의  요격'이 아닐까합니다.

 

미국이 MD체계 일환으로 레이져를 이용한  적의 탄도탄 '발사 초기단계'  요격체계로  400Km 사거리의 ABL  개발을  시도하였습니다.

그후엔 알다시피 우선순위에 밀려 취소됐습니다.미국은 ABL이 성공한다면 제일 먼저 배치할 곳으로  일본을 지정했었습니다.  미국이

일본에  ABL을  배치 했다면  ABL은 주로북한의 탄도미사일을 상정했다는 의미이니 한국이 큰 수혜국가에 끼었을것입니다. 이게 지금

와선 참 아쉽습니다.   그런데 ABL등보다 훨씬 저렴한 발사 초기단계 요격체계 개발  구상도 있었습니다.

 

SM -3 미사일 제원

단거리 탄도미사일  :  1,000 km ( SRBM )

중거리 탄도미사일  :  5,500 km ( IRBM )

개발시기 :    2006년도 개발비 :  미국20억불 , 일본 10억불

개발목적 :   북한과중국의 탄도미사일 대응

고       도  :    500 km 길이 : 6.55m

 

요격 미사일을 탑재한 전투기를 적진 깊숙히 고공에 대기시켜 놓고, 적의 탄도 미사일 발사초기 단계 요격을 구상했던 계획이었죠. 제공

권을 완전 장악한다면,  이 보다  저렴한  탄도탄  요격체계는  없을겁니다.   이게 바로   최근까지   연구를 시도했던  NCADE(Network  

Centric Airborne Defense Element) 와  ALHTK (Patriot-based air-launched hit-to-kill) 입니다.

NCADE는 AIM-120 AMRAAM 공대공 미사일의 추진부와 AIM-9X 미사일의 유도체계를 혼합하여 개발하던 전투기 탑재 탄도미사일

요격 체계입니다. NCADE 체계는 NCADE 미사일과 AESA 레이더를 갖춘 F-15 전투기가 하나의 시스템을 구성합니다.

사거리가 180Km 가량에 100만달러 이하의 미사일 단가를 계획했던 아주 저렴한 '발사 초기단계' 요격체계 였죠. 당시 진행도 순조로와

레이시온社는 미군의 지원을 받아 F-16을 통한 발사실험까지 성공 했었습니다. 그러나  2010년에 역시 MD관련  사업순위에 밀려 취소

되고 말았습니다.    NCADE와 AIM-120과의 차이점은, AIM-120은 자체 레이더를 탑재하는 반면,  NCADE는 전투기의 AESA레이더

조기경보기, 기타 외부 탐지수단의 중간유도를 받아 AIM-9의 열영상 시커로 탐지하고  운동에너지  그대로 직접충돌 (Hit-to-kill)하는

방식의 미사일  입니다.   PAC-3 SMS미사일처럼 탄두가 없는 형태의 미사일니다.

 

미국의 MD 잠재 주적은 어디까지나 러시아,중국등의 초강대국들입니다. 강력한 저들을 상대로 적진근처에서 요격을 전제로 하는 발사

초기단계' 요격 시스템은, 안전한 지역인 중간단계, 종말단계 요격체계 시스템 개발보다 당연 순위가 떨어질 수 밖에 없죠.

북한이 주적인 우리에겐 경우가 다르지 않을까요?  그래서 NCADE 개발 취소가  아쉽습니다.  자체개발은  무리겠고 우리가 개발자금을

대고 성공을 시켰으면 합니다. 요즘 말 많은 북한의 EMP탄 위협도 '발사 초기단계' 요격이 관건이니 이게 효과적이죠.

이밖에  ALHTK도 전투기를 플랫폼으로 전투기의  AESA레이더나 기타외부탐지체계 지원을 이용하는건 NCADE와 동일합니다. 다만

요격 미사일로 NCADE 미사일 대신 PAC-3 미사일을 사용한다는 점만다르죠.  PAC-3는 알다시피 탄도미사일 종말단계 요격용 지대공

미사일 체계입니다. 공중발사로  운영되면 지상에서와는  달리 중력에   구애받지  않으므로 사거리도  수백킬로(300Km?)로 늘어난다는

군요. 기존 지대공 미사일을 공대공용으로 개조하는거 외엔 NCADE처럼 순수 개발비가 그리 많이 들지  않을거라는 장점도 있었습니다.

그러나 PAC-3 미사일 자체가 300만 달러대로, 양산단가 백만달러 이내를 목표로한 NCADE보다 몇배나 비싸 미군의 개발지원을 못 받

고' 구상단계에서 사업을 접었습니다.그런데 NCADE가 발 당 100만불 이하로 가능할까요?    암람도200만불 하는 시대니가요......... 

 

미국은 MD(미사일 디펜스)체계를 다음과 같이 구분하고 있습니다.

1 단계   발사단계     :    초기 상승하고 있는 ICBM을 위성 등으로 미리 포착하여 인근 공역에 대기중인 공중발사레이져,

                                        이지스함의 SM-3로 요격.

2 단계   대기권밖     :    최대비행고도가 1,500km를 넘는 ICBM을 GBI 미사일로 중간에서 직접 요격.

3단계 대기권재진입 :    THAAD(전역방어)미사일로 고도 100km 정도에서 요격, 패트리어트 PAC-3로 탄착지점

                                        인근 고도 10km 정도에 요격. 

반면에 해군 이지스함에서 발사가능한 SM-3 미사일은 이미 상당히  실전배치가  되었죠... (미, 일 해군에)시험요격에서  고도 200km

정도의 위성체를 파괴했었음. 미사일 발사시 인근해역에서 대기하다가 SM-3로 상승단계에서 요격시도는 가능하지만..발사장 위치에

따라 역시 애매해짐. ICBM는 처움부터 수직상승하여 몇분 안되서  수백km고도에  도달하고..  . 최대 1,500km고도의 포물선 궤도를

그린후 자유낙하.  발사징후가 포착되는 경우 인근해역에 배치한 이지스함에서 요격시도는 가능할듯합니다..

가장효과적인  발사초기단계 의 미사일  요격 방식

 

탄도탄 단계별 요격 방법 

Booster단계에서는 항공기 탑재 레이저 (Airborne Laser)와 운동에너지 요격미사일 (Kinetic Energy Interceptor)에 의해 요격을

할 수 있다. Booster 단계에서는 미사일의 속 도가 빠르지 않고, 화염으로 인해표적 탐지 및 식별이 용이하며, 기만탄두 등을 사용할 수

없기 때문에 요격하기는 쉬우나, 지리적으로 발사지점에 가까이 접근하기가 어렵고, 짧은시간(통상 3분 이내)에 요격해야 하는 어려움

때 문에 효과적인 개발이 추진되지 못하고 있다.

 

중간단계 요격에는지상발사 요격미사일 (GBI: Ground Based Interceptor)과 함정에서 발사되는 SM-3 미사일이 있다. GBI는 MD

체계중  가장 높은 곳에서  탄도미사일을 요격하 는  시스템으로 사거리는  2,500km 이상,  최고속도는 7~9km/sec(마하 20이상)이며,

발사 중량도  14.8톤에  달한다.  요격 방식은  최종단계 에서 EKV (Exo-Atmospheric Kill Vehicle) 가   IIR(Imaging Infra-Red)

탐색기의 호밍 에 의해 hit-to-kill로 탄도미사일을 요격하 게 된다.SM-3 유도탄은 Aegis급 함정에서 발사되며 사거리는 약 1,200km,

최고속도는 4.5km/sec(마하 약 13)이고, 발사중량은 약 1.5톤이다. SM-3의 Kinetic 탄두는 IIR 호밍 방식으로 외기권에서 탄도

미사일을탐지, 요격하게 된다.

 

종말단계(Terminal Phase) 요격체계에는   THAAD(Terminal High Altitude Area Defense)  와  PAC-3(Patriot Advanced Capability-3)가 있다. THAAD는 지상발사 요격미사일로서   해외주둔 부대나,   인구밀집 지 역 등을 방호하기 위한 전구급 미사일

방어수단 이다. 탄도미사일이 대기권에 진입하기 전·후에  요격하게 되고, 사거리는 200km,  요격 고 도는 약 150km이며, 최고속도

는 마하 약 8.2, 발사중량은 800kg이다. 요격체계(Kill Vehicle) 가 IIR 탐색기의 호밍에 의해   hit-to-kill 방 식으로  탄도미사일을

요격하게 된다. PAC-3 는 단거리 탄도미사일, 항공기, 공대지/지대 지 미사일 및 순항미사일 방어수단이며 hitto-kill 방식의 고기동

지대공미사일이다. 사 거리 15km, 유효고도 15km이며, 최고속도 는 마하 5, 발사중량은 312kg이다.

 

PAC -  3 미사일

 

지난 2008년 2월20일 SM-3 미사일은 대기권을 선회하는 첩보위성을 격추하는데 성공한바 있다.SM-3 미사일은 LEAP즉 경량대기권

외 비행체를 미사일 앞부분 가장 끝에 탑재하고 있다.  노즈콘에 보호된  경량대기권외 비행체는   대기권 밖을 나가 미사일과 분리되어

탄도미사일을 직접 충돌해 파괴한다. 적외선 탐지기를 장착한 경량대기권외 비행체는, 탄도미사일 혹은 탄도 미사일에서 분리된 적의

탄두를 정확히 식별한 후 공격한다.  경량대기권외 비행체의  중량은  20여㎏에 불과하다. 그러나   발사시 가속도가  더해져 적의 탄도

미사일 혹은 탄도미사일의 탄두와 충돌할 때는, 10톤(t) 트럭이 시속 960여㎞로 달리는 정도의 엄청난  운동에너지를 갖게 된다.  또한

직접 충돌 방식을 사용해 대량살상무기 즉 핵무기와 생화학무기를 탑재한  탄도미사일을 요격할 때,  핵이나 화학 오염물질에 의한2차

피해를 최소화 시킨다. 이밖에 지난 2008년 2월 20일 SM-3 미사일은 대기권을 선회하는 첩보위성을 격추하는데 성공한바 있다.

 

SM-3 블록 2A 미사일의 개발 및 생산은 미국과 일본이 공동으로 진행하고 있다 .이지스함에 장착되는 탄도미사일 요격체계인 이지스

탄도미사일방어체계는 탄도미사일을 탐지 및 추적하는 스파이더 레이더와 이를 요격하는 SM-3 미사일로 구성된다.

SM-3 미사일은 SM-2 블록 4 미사일을 기반으로  지난 1999년부터 개발이 진행되었다.  최초의 미사일은 SM-3 블록 IA로, 사정거리

700㎞로 고도 500㎞ 에서 탄도미사일을 요격할 수 있다. 경북 성주에 배치된 사드에 비해 사정거리 및 요격고도가 3배 이상인 것이다.

또한 SM-3 블록2A 미사일은 사정거리 2,500㎞에 고도1,500㎞에서 탄도미사일 요격이 가능해질 전망이다. SM-3 블록 2A 미사일의

개발 및 생산은 미국과일본이 공동으로 진행하고 있다.일본은 미쓰비시 중공업을 중심으로, 미사일의 노즈콘과 유도제어체계 그리고

2단 및 3단 로켓을 담당하고 있다. 미국은 레이시온사가 탄두와 탐지기 그리고 1단 로켓과 고체 부스터를 개발 및 생산할 예정이다.

 

 

 

중국 둥펑 21D  지대함 미사일  (항모킬러)

 

 

 대기권 돌파

 

 

대기권 돌파후  1단 로켓분리

 

 

2단   로캣분리

 

 

SM -3  요격 미사일발사

 

 

분리된  로캣 만명중    탄두비행체는  살아남은상태 .......

 

 

 요격 미사일 대한   희피기동을 한다. 

 

 

  공기밀도가 적은 곳에서 아스터 미사일처럼 핍팝 조종을 하는듯.

 

 

  측면  추력 분사로  궤도수정을  하여  목표물로  돌입한다.

 

 

  궤도수정이 끝나고  목표물로 돌입 .......

 

 

 종말 단계에이르러   탄두를

 

 종말단게에서  수직으로 목표물에  낙하하여 직접 파괴한다.   탄두부에도 조종 기능이 있는듯.

 마하 10까지 가려면 추가적인 추진체가 있어야 할텐데 그건 보이지 않는다.        재진입 속도를 유지하는듯

 

우리기술로  발사초기, 격추시키는  시스템만  개발배치한다면  그야말로 세계의  신의무기가 될겄이다. 핵탄두를

탑재한 미사일에   대한공포 는   사라질겄이다.  초기단계인  (3분정도 ) 내외에서  요격한다면   발사기지  주변이

오히려  핵 미사일에  노출될겄이기  때문이다.  핵을가지려는  노력보다는  이런방어  시스템을  가진다면  더이상

핵 미사일에대한  막연한  공포는 사라질것이다.