[북핵] 北미사일 요격 사드체계‥한반도 배치 쟁점은/고고도 미사일 방어체계-사드 요격체계/"사드 레이더, 지표 5도 위로 쏴… 100m밖 사람은 無害"

[긍사적천]

美육군, 사드 5개포대 배치‥록히드마틴 6번째 포대 제작중

北미사일 요격 사드체계‥한반도 배치 쟁점은

배치 예상지역 '경북·강원·경기'…미군, 평택지역 '강력희망'

최종편집 2016.02.17 06:00:02

▲ 사드(THAAD) 발사장면ⓒ록히드마틴

한미 군 당국은 북한의 핵과 미사일에 대한 방어자산으로 한반도에 사드(THAAD, 고고도 미사일방어체계) 1개 포대를 설치하는데 동의하고 이를 위한 배치지역을 두고 협의에 돌입한다.

◇탄도탄 잡는 사드(Terminal High Altitude Area Defense)요격체계는 무엇인가?
미국 록히드마틴이 제작한 사드는 탄도미사일 방어체계(BMDS)의 핵심 요소인 단·중거리 탄도미사일로부터 미 본토외 미군, 동맹군, 인구밀집지역 및 핵심 시설을 방호하기 위해 설계됐다.

사드는 적(敵) 탄도탄의 최종 및 종말비행단계에서 대기권 내외 관계없이 사거리 200km 고도 150km내 탄도미사일을 요격(Anti-ballistic missile system)하고 파괴한다.

사드는 직접타격(Hit to Kill) 방식으로 파괴할 수 있는 성능으로 대부분의 탄도미사일 핵탄두 요격에 효과적이며, 특히 대량살상무기(화학, 핵, 생물) 탑재미사일도 요격할 수 있다.

미 국방부는 사드 미사일이 11회의 요격을 포함한 2005년 이래 13회의 시험에서 100%요격률을 달성했다고 밝혔다.

미군은 사드를 이용한 다층방어(또는 중첩방어)에 대한 중요성을 강조하며 결국, 한반도가 MD의 중간지 역할을 기대하는 것으로 보인다.

MD는 미국으로 적국의 ICBM이 발사되면 1단계로 사정거리 5,000km인 GBI(지상 기반 외기권 방어, Ground-Based Interceptor) 미사일이 요격을 하고 2단계는 이지스함에 탑재된 SM-3미사일, 3단계에서 사드 , 마지막 최종단계는 패트리엇(PAC-3)으로 를 완성한다는 것이다.

GBI는 2,000km 고도에서 SM-3 미사일은 70~500km 고도에서 288초 간 요격이 가능하고 이후 사드는 40~150km 고도에서 45초 , PAC-3는 10초 간 요격이 가능한 것으로 분석되고 있다.

▲ 지난해 서울 아덱스 전시장의 사드 실물크기 모형(맨 아래).ⓒ뉴데일리 정상윤 사진기자

사드 1포대는 4개의 주요 부품으로 구성된다. ▲발사대는 모두 6대로 트럭탑재돼 기동성과 탄체 보관가능해 발사하며 재장전에 30분이 걸린다. ▲1개 발사대당 8개의 요격 미사일 장전된다. ▲레이시온이 제작한 AN/TPY-2로 불리는 X밴드 레이더가 탐지, 추적 및 식별하고 발사대에 업데이트된 추적데이터 제공한다. ▲화력통제 시스템은 통신·데이터관리의 중추적 역할을 하며 사드를 외부에서 지휘통제를 한다.

◇사드체계, 현재 5개 포대 생산·배치‥한반도 배치용은 5번 또는 6번 포대
지난 2008년 사드 첫 2개의 포대가 텍사스주 포트블리스(Fort Bliss)에 전개됐다. 현재 미 본토외 배치된 사드 체계는 괌 기지가 유일하다.

미 육군은 당초 도입 예정된 7개 사드 포대 중 5번 포대를 지난해 말부터 운용을 시작했다. 때문에 당장 한반도 배치된다면 5번 포대가 전개할 가능성이 크다. 현재 6번째 포대는 제작중이다. 미국외 아랍 에미리트(UAE)가 2011년 사드체계 도입키로한 최초의 국가로 기록됐다. 최근에 오만도 도입 계약을 맺었다.

▲ 사드(THAAD)체계.ⓒ록히드마틴

사드 1개 포대(요격 미사일 48발 포함)의 획득 비용은 2014년도 미국 회계년도 기준으로 약 1조 원 내외이며 예비용 탄까지 하면 1조 5,000억 원 수준이다.
48발의 미사일을 1발당 110억원으로 계산한다면 사드 1개 포대 구축에 드는 비용 1조원 중 약 5280억 원이 미사일 확보에, 나머지 절반 가량이 레이더와 화력통제시스템 등에 소요될 것으로 보인다.

◇사드배치, 지역은 어디?‥美, 경기 평택 '강력희망'
사드 배치에 소요되는 비용은 소파(SOFA·주한미군지위협정)관련 규정에 기초해 협의하고 우리 정부는 부지와 기반시설 제공하고 미 정부는 사드의 전개비용과 운영유지비용을 부담하게 될 전망이다.

현재까지 사드가 배치될 지역으로 거론된 곳은 대구 칠곡과 경기도 평택이다.
미군은 평택기지 배치를 주장하는 것으로 알려졌다. 평택은 무엇보다 미군과 관련 자산이 몰려있으며, 북한 탄도탄 공격에서 수도권 방어도 유리하다는 것이다. 결국, 미군은 평택에 사드를 배치할 것으로 전망된다.

앞서 지난 7일 미군은 사드와 체계가 유사한 PAC-3를 미 본토에서 공수해 오산에 전개하는 훈련을 실시해 사실상 사드 배치 '예행연습'이라는 논란을 낳았다.

이 부대의 상급 부대인 제11방공포여단은 사드를 운용하는 부대다.
11방공포여단 예하에 PAC-3를 운용하는 4개 대대와 별도로 연대급의 사드 2개 포대를 운용한다.

▲ 16일 조선일보에 보도된 사드 레이더의 위험반경.ⓒ조선닷컴 관련보도 캡쳐

한·미는 사드 배치 문제를 협의하기 위해 국방부와 주한미군사령부 관계자로 구성된 ‘공동실무단’ 첫 회의를 이번 주에 개최한다. 회의에서 미군은 사드의 평택 배치를 강하게 주장할 것이라는 것이 지배적 의견이다.

◇사드체계전용 AN/TPY-2 (X-밴드)레이더 위험성은?
AN/TPY-2 레이더는 X-밴드 방식으로 탐지거리가 1,000km(전진배치용)이다. 한반도에 배치될 사드 레이더는 소프트웨어를 통해 변환된 탐지거리 600km용 종말단계모드(TBR·Terminal-based Radar)로 운용될 전망이다. 그러나 설치 지역내 안전성이 도마위에 올랐다.

한민구 국방부 장관은 지난 15일 국회 국방위원회 전체회의에서 "사드 레이더로부터 100m 이내만 조심해야 할 구간이고 그 밖은 안전구간"이라고 설명했다.

한민구 장관의 근거는 미군의 괌 사드 포대 환경영향평가결과보고서(2009년)기준이었다. 그러나 최근에 나온 미육군교범(2012년)에는 사드 레이더 인근 3,600m까지 비인가자 출입통제구역으로 설정해놓고 있다. 괌 환경영향평가에 따르면 안전거리는 100m지만, 미육군교범에 따르면 안전거리가 36,00m이다. 100m 이내에서 인체에 심각한 화상을 입을 수 있다고 한다.

▲ 사드레이더 (AN-TPY-2). ⓒ미 국방부 미사일방어국

우리군도 이같은 위험을 염두해 고지대 즉, 강원도나 경북도에 사드 배치를 추진하는 것으로 알려졌다. 결국 어떤 지역이 선택 되어도 3,600m 이상 안전거리 확보해야 할 것으로 보인다.

◇중국이 사드를 반대하는 이유는‥한반도 내 미군 전략무기 배치 용납못해
중국이 한반도에 사드배치를 허용한 우리정부의 결정을 두고 비난의 수위를 높이고 있다.
중국이 사드 배치에 민감한 이유는 레이더 탐지거리가 중국본토까지 오는 것이 문제가 아닌 미군의 전략무기가 중국 코앞에 배치에 기여한 한국의 협조를 볼 수 없다는 뜻이다.

중국은 미군의 전략무기가 가까온 만큼, 아시아에 대한 영향력에 있어서 막대한 손실을 본다는 것으로 해석된다.

당장 동남아시아 국가와 대립하는 남중국해 남사군도·시사군도, 일본과 대립하는 센카쿠열도, 그리고 한국과는 이어도 수역 갈등 등 얽히고 설킨 문제가 산적해있다. 이같은 상황에서 미군의 전략무기 고정 배치는 '눈엣가시'일 수 밖에 없다.

◇사드, 사거리 3천km '무수단'까지만 가능‥'ICBM'은 요격 불가
이번에 발사된 북한 발사한 장거리 미사일은 사거리가 13,000km에 달할 것이라는 평가 되면서 북한이 미 본토까지 타격할 수 있는 능력을 갖춘 것으로 예상된다.
핵탄두의 소형화가 병행되고 재 진입 기술을 첨가 된다면 ICBM(대륙간 탄도탄)이 되는 셈이다.

▲ 사드(THAAD) 발사장면ⓒ록히드마틴

때문에 이번 북한의 장거리 미사일 도발은 사드의 한반도 배치를 촉발 시켰다는 의견이 지배적이다. 그러나 사드가 배치된다 하더라도 사거리 5,000km의 ICBM을 요격 할 수 없다. 그 이하 준 중거리 탄도탄(MRBM)까지만 요격할 수 있다.

북한 노동미사일, 무수단, 대포동 1호 1,000∼2,500km로 알려져, 사드의 요격범위에 들어간다는 것이다.

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고고도 미사일 방어체계-사드(Terminal High Altitude Area Defense)요격체계

입력 : 2015.03.18 10:44

△ 사드는 중단거리 탄도미사일로부터 군 병력과 장비, 인구밀집지역, 핵심시설 등을 방어하는데 사용된다. <출처: 미국 국방부>

사드(THAAD Terminal High Altitude Area Defense)는 고고도 미사일 방어체계로, 미국이 추진하고 있는 미사일 방어체계의 핵심요소 중 하나이다. 이러한 사드는 중단거리 탄도미사일로부터 군 병력과 장비, 인구밀집지역, 핵심시설 등을 방어하는데 사용된다.


1987년부터 개발이 시작된 사드

▲ (좌) 북한이 600여 발을 보유한 스커드 탄도 미사일은 대표적인 중단거리 탄도미사일 중 하나다. (우) 사드는 사거리 300㎞~3,500㎞ 정도의 중단거리 탄도 미사일을 방어하기 위해 개발되었다.

사드의 개발은 지난 1987년 소련의 신형 전역탄도미사일에 대응하기 위해, 미 육군 전략방어사령부가 수행한 대기권내 탄도미사일 상층방어 개념연구가 시발점이 되었다. 전역(戰域, theater) 탄도미사일이란, 사거리 300km~3,500km정도의 중단거리 탄도 미사일을 의미한다. 하지만 베를린 장벽 붕괴와 함께 소련이 해체되면서 한때 개발에 진전이 어려운 상황을 맞았지만, 1991년 걸프전과 함께 개발에 탄력을 받게 된다.
 

패트리어트, 강력하지만 사거리가 낮고 짧다

▲ 걸프전 당시 패트리어트가 요격하지 못한 알 후세인 탄도 미사일이 사우디에 위치한 미군 막사에 떨어져 28명이 사망하고 110명이 부상을 당했다. <출처: 미 국방부>

걸프전 당시 미군과 다국적군의 패트리어트(Patriot)는 이라크의 스커드(Scud)와 알 후세인(Al Hussein) 탄도미사일을 성공적으로 요격하면서, 일약 스타가 되었다. 그러나 단점도 있었다. 패트리어트는 특정 지점 즉 공군기지와 같은 주요 군사시설만을 방어하는 방공무기체계로 개발되어, 광범위한 지역의 탄도미사일 방어가 불가능했다.1) 또한 패트리어트의 요격고도가 10~20㎞에 불과해 탄도미사일 요격 기회가 제한적일 수밖에 없다. 따라서 만일 높은 고도에서 탄도미사일의 핵탄두가 폭발할 경우 대응이 불가능하다. 이 때문에 패트리어트보다 높은 고도에서 적의 탄도 미사일을 요격하면서, 광범위한 지역을 방어할 수 있는 새로운 탄도미사일 방어체계가 필요하게 되었다.


고고도에서 탄도미사일을 요격하는 사드

▲ 사드 요격 미사일에 내장된 요격체는 적외선 센서로 유도되며 탄도미사일에 직접 충돌해 요격한다. <출처: 록히드마틴>

▲ 사드의 요격미사일은 12차례의 비행실험을 수행했으며 지금까지 9차례의 탄도 미사일 요격시험을 성공적으로 마친 것으로 알려져 있다. <출처: 미 국방부>

적의 탄도미사일을 요격하는 사드의 요격미사일은 대기권내의 성층권과 전리층 사이에서 탄도미사일을 요격한다. 사드의 요격미사일은 마하8 이상의 속도로 비행하는데, 미사일에 내장된 킬 비이클(Kill Vehicle)이라는 요격체가 탄도미사일을 파괴한다. 요격체는 패트리어트 PAC-3 미사일과 같이 탄도 미사일에 직접 충돌해 파괴하는 "Hit-to-kill" 방식을 사용한다.

Hit-to-kill 방식은 대량살상무기 즉 핵과 화학탄을 탑재한 탄도미사일에 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 엄청난 운동 에너지로 탄도미사일의 탄두를 완전히 파괴해 파편으로 인한 피해, 핵이나 화학 오염물질에 의한 2차 피해를 대폭 줄일 수 있기 때문이다. 사드 요격 미사일의 최대 사거리는 200㎞에 달하며 최대 고도는 150㎞로 알려져 있다. 사드는 개발초기 전구 고고도 지역방어체계가고 불렸었는데 이런 특징 때문이다.



사드의 눈, AN/TPY-2 레이더

▲ 말단계방식의 AN/TPY-2 레이더는 약 1,000㎞에서 상승중인 탄도 미사일을 감지해 600여㎞에서 낙하하는 탄도미사일을 정확히 탐지하는 능력을 가지고 있다. <출처: 레이시온>

사드는 발사대 6기(1기당 8개 미사일 탑재)와 레이더 및 통제 및 통신장비 등으로 1개 포대가 구성된다. 이 가운데 사드의 중추라고 할 수 있는 AN/TPY-2 레이더는 위상배열레이더로, 2만 5천 여 개의 조그만 송수신기를 한 개의 평면에 정렬한 형상을 가지고 있다. AN/TPY-2 레이더는 2가지 방식으로 운용할 수 있다. 우선 사드에 사용되는 종말단계방식의 AN/TPY-2 레이더는 약 1,000㎞에서 상승중인 탄도 미사일을 감지해 600여㎞에서 낙하하는 탄도미사일을 정확히 탐지하는 능력을 가지고 있다. 이밖에 전진배치방식은 중거리탄도미사일이나 대륙간탄도미사일의 발사를 사전에 탐지하는 임무를 수행하는데, 최대 탐지거리가 1,800~2,000㎞에 달하는 것으로 알려져 있다. 전진배치방식의 AN/TPY-2 레이더는 FBX-T(Forward-Based X-Band - Transportable)로 불리기도 하는데, 이스라엘과 터키 그리고 일본에 배치되어있다.



다중방어체계를 구성하는 사드

▲ 사드는 패트리어트, SM-3, GBI 등과 함께 탄도미사일에 대한 다중방어체계를 구성하는 요소다.

사드는 지난 2008년부터 미 육군에 배치되었다. 현재 3개 포대가 미 육군에 배치되어있으며, 향후 3개 포대가 추가될 예정이다. 사드는 패트리어트와 함께 탄도미사일의 종말단계(목표로 떨어지는 단계) 에서 2중의 방어체계를 형성하게 된다. 사드가 100㎞ 이상의 고도에서 탄도미사일을 먼저 요격하고, 마지막으로 패트리어트가 10~20㎞ 고도에서 탄도미사일을 다시 한번 요격하는 것이다. 미국은 종말단계 이전에 미사일이 날아오는 중간 단계에도 SM-3, GBI 등으로 추가적인 탄도미사일 방어체계를 구축하고 있다. 겹겹이 보호되는 다중방어체계를 구축하고 있는 것이다. 이런 다중방어체계는 요격기회가 대폭 늘어나, 대규모 탄도미사일 공격을 효과적으로 방어할 수 있다.

논란이 되고 있는 주한미군 사드 배치

▲ AN/TPY-2 레이더의 탐지거리가 중국 일부 지역을 감시할 수 있어 중국, 러시아 등은 사드 배치에 예민하게 반응하고 있다.

주한미군사령관은 지난 2014년 북한의 핵과 미사일 위협이 증가됨에 따라 주한미군에 사드를 배치할 필요가 있다고 하면서, 우리 정부와 이에 대해 협의를 시작하겠다고 말했다. 하지만 사드에 들어있는 AN/TPY-2 레이더의 탐지거리가, 중국 일부 지역을 감시할 수 있어 중국은 주한미군 사드 배치에 예민하게 반응하고 있다. 또한 사드가 미국이 추진하고 있는 미사일 방어체계의 핵심무기이기 때문에 러시아 역시 주한미군 사드 배치를 우려하고 있는 상황이다. 주한미군의 사드 배치 문제는 동아시아 외교 안보 형세가 갈수록 복잡해지는 상황에서, 우리 정부에게 많은 딜레마를 안겨주는 사안이 되고 있다.

△ 사드는 패트리어트보다 높은 고도에서 탄도 미사일 요격이 가능해 다층 방어 체계에 핵심적인 무기체계로 알려져 있다. <동영상 출처 : 록히드 마틴 MFC 사업부>

글 김대영 | 군사평론가
용인대학교 경찰행정학과를 졸업하고 10여 년간 온라인과 오프라인에서 국방관련 언론분야에 종사했으며, 현재 사단법인 한국국방안보포럼 사무국장 겸 연구위원으로 활동하고 있으며, 해군발전자문위원 및 방위사업청 반 부패 혁신추진단 민간자문위원을 맡고 있다.

제공 유용원의 군사세계 http://bemil.chosun.com/

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"사드 레이더, 지표 5도 위로 쏴… 100m밖 사람은 無害"

입력 : 2016.02.16 03:00

[北 핵·미사일 파장]
레이더 전자파 유해 논란 Q&A

100m밖 山·건물에 반사될 경우 전자파 세기가 인체 무해 수준
5~90도 각도 사이로 전자파 발사… 2.8㎞ 밖이면 63빌딩서도 안전
유해성 논란 최소화 하려 국방부, 高지대 설치 검토

한·미가 고(高)고도미사일방어체계인 사드(THAAD)의 주한미군 배치에 대한 협의를 조만간 시작할 것으로 알려지면서 사드 레이더의 유해성과 관련한 논란도 커지고 있다. 이와 관련한 쟁점들을 문답 형태로 알아본다.

Q. 사드 레이더는 유해한가.

A. 군(軍)이 밝힌 대로 설치·운용한다면 통제구역 바깥 지역에 있는 사람이나 동식물에 전자파가 미칠 가능성은 거의 없다는 게 전문가들의 공통된 견해다. 사드를 포함해 모든 레이더는 전자파(波)를 발사해 이것이 특정 물체에 맞고 되돌아오는 것으로 목표물을 탐지·추적한다. 레이더와 아주 가까운 거리에서 전자파를 일정 시간 이상 집중적으로 쪼이면 문제가 생길 수는 있다. 이 때문에 모든 레이더는 성능에 따라 통제구역을 설정하고 영향을 미치는 곳에는 사람의 접근을 막는다.

Q. 그러면 왜 사드 레이더가 논란이 되나.

A. 전자파가 다른 레이더보다 강하기 때문이다. 일반 항공 레이더는 크기 10여m·속도 마하 1~3(음속의 1~3배)의 군용기를 잡으면 되지만 사드 레이더는 크기 수m 이하·속도 마하 7 이상의 탄도미사일(탄두)을 포착해야 한다. 이를 위해 전자파를 더 촘촘하고 강하게 쏜다. 탐지거리도 600~800㎞로 긴 편이다.

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그래픽=양인성 기자
美 사드 레이더 교본, 영향평가 보고서 그래픽

Q. 국방장관은 "100m 바깥은 안전하다"는데.

A. 2012년 미 육군 교범과 2009년 괌 환경영향평가에 나오는 안전 기준 내용이다. 이에 따르면, 사드 레이더는 지상으로부터 고도 5~90도 사이로 전자파를 발사하는데 사드를 운용 중인 미군은 레이더로부터 100m까지를 위험 구역으로 설정했다. 100m 바깥은 레이더에서 지표면과 5도 각도로 직선을 그린다고 했을 때 직선의 아랫부분은 안전하다고 봤다. 윗부분의 일부 지역은 3.6㎞까지는 영향을 받을 수 있다고 보고 '비(非)인가 통제구역'을 설정했다. 이 구역에 고층 건물의 상층부가 포함된다면 전자파 때문에 피해를 입을 수는 있다는 얘기다.

Q. 5도 아래 지역은 왜 안전한가.

A. 전자파는 직진하기 때문이다. 다른 건물이나 산 등에 부딪혀 반사될 가능성은 있지만 100m 밖에서 반사돼 돌아올 경우에는 세기가 인체에 무해한 수준으로 떨어지는 것으로 알려졌다. 일본 동북부 아오모리현에 배치된 미군 사드 레이더의 경우, 주민들이 살고 있는 마을 근방 언덕에 설치돼 있다.

Q. 사드 레이더를 5도 이하로 낮춰서 쏠 수도 있지 않나.

A. 그러면 레이더가 제 기능을 못한다. 이 때문에 어떤 탄도미사일 탐지용 레이더도 5도 이하로 전자파를 쏠 가능성은 없다.

Q. 항공기는 영향을 안 받나.

A. 5~90도까지 범위의 하늘은 거리에 따라 항공기가 영향을 받는다. 사드 레이더로부터 2.4㎞까지는 모든 항공기의 비행이 제한된다. 전기·전자장비에 영향을 미칠 수 있어서다. 2.4~5.5㎞까지 구역은 민항기는 비행할 수 있으나 미사일·폭탄을 탑재한 전투기는 비행이 금지된다. 전자파가 이 무기들의 기폭장치를 작동시킬 수 있기 때문이다. 5.5㎞ 외곽은 비행에 영향을 미치지 않는다고 국방부는 밝혔다.

Q. 레이더 중심으로 사방이 다 영향받나.

A. 탄도미사일 요 격용 사드 레이더는 좌우로 120도 안에서만 전자파를 발사해 적 탄도미사일을 탐지·추적한다. 이 안에서만 거리에 따라 유해 여부가 달라지며, 나머지 240도는 안전하다.

Q. 국방부는 고지대 설치를 검토한다는데.

A. 사드 레이더의 유해성 논란을 최소화하고 레이더 성능을 극대화할 수 있다는 판단에서다. 대부분의 군용 레이더도 산꼭대기나 언덕에 배치돼 있다

[출처] 본 기사는 조선닷컴에서 작성된 기사입니다

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