단거리 지대공 미사일 천마와 프랑스 크로탈 미사일

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군사,무기 스크랩 단거리 지대공 미사일 천마와 프랑스 크로탈 미사일

김영성 추천 0 조회 798 09.01.13 15:13 댓글 0

게시글 본문내용

지대공 미사일 천마

2008년 국군의날(천마는 한국이 개발한 최초의 단거리 대공 유도무기이다)

개발배경

창과 방패의 격돌

항공위협에 대해 여러가지 대공무기가 개발되었다. 원래 대기갑용으로 만들어졌던 M2 50구경 기관총은 대공 기관총으로 그 용도를 재정립했고, 보포스의 40mm 캐논포나 88mm FlaK 등이 탄막을 뿌리면서 항공기를 맹렬히 격추시키면서 명성을 날렸다. 그리고 이런 대공포들은 트럭이나 전차를 플랫폼으로 이동이 가능하기 까지 했다. 미군은 M16 대공장갑차, 독일은 1/3/4호 대공전차를 운용하며 항공기로부터 지상군을 지켰다.

또한 냉전시대에 접어들면서 지대공 미사일이 등장하면서 대공무기는 급격히 진화하기 시작했다. 1960년 소련의 SA-2 미사일에 의해 미군의 U-2 정찰기가 격추되면서 대공미사일의 위협이 시작되었다. 그리고 베트남전쟁에 개입한 미군은 북베트남을 폭격하면서 적의 대공위협에 피하는 방법을 배우기 위해, 인도차이나 반도에서 무려 1,500대가 넘는 항공기를 격추당하기까지 했다.

▲ 전술기의 위협은 전세계적으로 육군의 고민거리이다. 사진은 세계의 다양한 항공위협의 해결사들이다. (왼쪽 위로부터 시계방향으로 원을 그리면서 순서대로..롤랜드, ADTS, 어벤저, 퉁구스카 M1, 판치르-S1, 크로탈 NG)

미사일 시대의 대공장갑차

한편 미사일이 유효한 대공무기로 떠오르자 이를 활용한 대공장갑차도 등장하기 시작했다. 대공포를 장착한 장갑차들로는 엄청난 속력으로 회피기동이 가능한 제트기에 대처하기 어려웠다. 물론 자주 대공포가 고정식 지대공 미사일 포대를 피해 저공으로 회피기동하는 전투기를 상대로 심심찮은 전과를 올린 예도 있었지만, 중저고도용 지대공 미사일과 그 플랫폼에 대한 요구는 커져만 갔다.

이에 따라 여러가지 단거리 지대공 미사일 무기체계들이 등장했다. 프랑스/독일 합작의 롤랜드, 스위스/캐나다의 ADATS, 프랑스의 크로탈 NG, 러시아의 퉁구스카-M1/판치르-S1, 미국의 어벤저 등 다양한 단거리 대공무기체계들이 등장했다.

육군의 대공능력

우리 군이 최초로 운용한 대공장갑차는 M16 장갑차로 M2 반궤도 장갑차에 50구경 기관총을 4문 장착한 것이었다. 이후 M167 견인발칸포가 운용되다가, 1986년부터 국산 K200 장갑차의 차체를 활용한 K263A1 천궁 대공장갑차가 등장했다. 그러나 20mm 대공포가 제압할 수 있는 거리는 불과 2km 정도로 적의 항공기로부터 지상전력을 보호하기에는 역부족이었다.

북한 공군기들은 이미 70년대부터 저고도 침투능력과 전자전 능력을 연마하며 우리 지상전력을 위협하고 있었다. 이에 더하여 1984~5년에 걸친 500MD 헬기 68대의 북한 밀수사건으로 인해 적의 무장헬기에 대한 새로운 위협이 증가하고 있었다. 단거리 지대공 미사일에 대한 요구는 피할 수 없는 요청이었다.

천마, 비상하다

육군은 이미 1980년대 중반부터 고도 5km / 사거리 10km 까지의 취약했던 방공능력을 보완하고자 했다. 이에 따라 병사가 손에 들고 발사하는 휴대용 대공미사일에 더하여 차량에 탑재하는 단거리 지대공 유도무기체계를 개발하기로 결정되었다. 그리하여 1987년부터 개발에 착수하여 1997년 등장한 것이 바로 천마이다(육군은 천마 대공미사일 장갑차, 비호 대공장갑차, 그리고 신궁 휴대용 대공미사일의 삼위일체로 촘촘한 중저고도 대공망을 구성하고 있다)

한국 국방과학연구소는 고도 5km 이내의 중저고도 대공 방어능력 향상을 위하여 1987년 단거리 지대공 유도무기체계의 탐색개발에 착수하여 총11년간의 연구/개발을 수행하였다. 방공무기 체계상 휴대용 SAM(Surface to Air Missile,지대공)과 호크 무기체계간 방공취약 공역을 보완하고 야전 기동부대 및 수도권 국지 방공능력을 보완코자 개발하게 되었으며 지난 1997년 5월에는 시험사격을 성공적으로 실시한 바 있다.

천마의 정식명칭은 `한국형 단거리 지대공 유도무기(KSAM)'이다. 탐지/추적장치와 미사일 8발 및 사격통제장치를 국산 K200 장갑차에 탑재한 고성능 대공 장갑차가 우리 군에 도입된 것이다. 1999년 양산에 들어간 천마는 지금까지 약 100여 대 이상이 생산되어 서울과 수도권 일대 방공부대를 우선으로하여 실전 배치된 것으로 알려지고 있다.

제원 및 성능

전투 중량	26톤	유효 사거리	10km	고 도	5km
탐지/추적거리	20km이상	유도 방식	지령 유도	유도탄 속도	마하 2.5
기동 수단	궤도형 장갑차	대전자전 능력	자동처리 능력	운용 특성	주.야 전천후
주행 거리	500km	최고 속도	60km/h	제작사	대우 중공업

탐지 및 추적거리가 20km 이상,유효사거리10km 이내,고도 5km 안팎에서 진행하는 전투기에 대해 10초 이내에 요격이 가능하다.

즉,전투기나 헬리콥터등 저고도에서 침투하는 표적을 20km 밖에서부터 탐지하며, 고도 5km 안팎에서 날아오는 10km내 적기를 추적하여 10초 안에 파괴할 수 있는 것이다.근접신관과 집중 파편식 탄두로 설계되어 표적 8m 이내에서만 폭발하여도 표적을 파괴시킬 수 있다.가시선 지령 유도방식을 적용한 유도시스템으로 정밀유도가 가능하다.

천마는 대당 가격이 약 150억원으로, 20억원대의 K1 전차나 40억원대의 K1A1 전차에 비하여 매우 높은 가격이지만, 유사한 해외장비가 100억원 가량 고가인 것에 비하면 성능 대비 가격경쟁력이 뛰어나다. 이렇게 수출경쟁력을 갖춘 천마는 현재 터키의 단거리 지대공 미사일 사업에서 경쟁하는등 해외수출이 기대되고 있다.

천마 대공미사일은 대한민국 육군 방공포병에서 운영중인 중저고도용 단거리 지대공 미사일 체계로서 궤도식 차체(비호와 같은 차체를 사용한다)에 사거리 10Km 의 단거리 지대공 미사일 8발과 탐지/추적거리 20km이상의 성능을 갖는 탐지·추적장치, 시선지령 유도기법을 적용한 사격 통제장치를 탑재했다. 1987년 개발에 착수하여 국방과학연구소와 구 대우중공업(현재 두산 인프라코어), LG정밀, 삼성 탈레스 등이 협력하여 1997년에 개발을 완료하고, 1999년부터 양산했다. 대공능력 외에도 전자전 대응능력, 화생방 보호능력 등이 있다. 탑재된 미사일은 프랑스에서 제작한 크로탈 나발(Crotale) 지대공 미사일을 프랑스의 기술 지원 아래 개량한 것이다. 10Km 반경에 대한 대공 방어가 가능하므로 전선의 이동 상황에 맞추어 지정된 거점으로 선 이동 하는 방식으로 지상부대에 대한 직접 지원이 가능하다.

야전군 기동부대에 대한 대공으로 부터의 방어를 이동하면서 방어할 수 있다는 점에서 야전군의 생존능력을 크게 향상시켰다.

탐지레이더와 추적레이다(추적레이더 바로 옆에 검은 동그라미가 있고 둥그런 뭉치 부분이 적외선측각기이다)

천마가 보유한 8발의 미사일은 길이 2.6m에 86kg의 무게에 불과하지만 마하 2.6의 속도로 중력의 30배가 넘는 기동성으로 적기를 격추할 수 있다. 무려 1만여개의 부품이 집약된 천마 미사일의 대당 가격은 3억원이다.탐지 및 추적거리가 20km 이상,유효사거리10km 이내,고도 5km 안팎에서 진행하는 전투기에 대해 10초 이내에 요격이 가능하다.즉,전투기나 헬리콥터등 저고도에서 침투하는 표적을 20km 밖에서부터 탐지하며, 고도 5km 안팎에서 날아오는 10km내 적기를 추적하여 10초 안에 파괴할 수 있는 것이다.근접신관과 집중 파편식 탄두로 설계되어 표적 8m 이내에서만 폭발하여도 표적을 파괴시킬 수 있다.가시선 지령 유도방식을 적용한 유도시스템으로 정밀유도가 가능하다.

천마는 표적탐지부터 사격에 이르기까지 모든 과정이 자동화 수행이되고 주야간 전천후 작전수행이 가능할뿐만 아니라 버튼 하나로 정밀타격이 가능하다.(즉,버튼 하나만 누르면 모든게 자동임.)

천마는 국내의 산업기반과 기술수준으로는 레이더 및 유도시스템을 개발할 능력이 없었으므로 대공미사일과 운용시스템은 자체 개발하고 레이더, 유도시스템은 외국과 공동개발 방식을 취하게 된다.따라서 기술도입을 위한 우선 협상자로 스웨덴의 에릭슨사와 프랑스 톰슨 CSF사가 선정되었으며 세부협상을 통하여 CSF사의 크로탈 NG시스템이 기반체계로 선정되었다.천마의 대공레이더와 추적레이더는 기반체계인 크로탈 NG의 것을 채용하고 있다.후에 삼성탈레스가 120억을 들여 독수리사업을 실시해 레이더 체계를 국산화하였다.

크로탈NG 대공방어 시스템(천마)은 탐지 레이더와 추적 레이더를 사용해 20km이내 거리에 들어온 저고도 비행체 12개까지를 동시에 탐지, 추적할 수 있고 차량탑재 피아식별장비로 아군기와 적기를 구분해 거리 10km, 고도 5,000m까지의 표적에 대해 동시 교전할 수 있는 능력을 갖고 있다. 미사일은 최대속도 마하 2.6의 30G기동이 가능한 크로탈NG미사일로 로켓 연소재가 무연이기때문에 발사위치가 발각되지 않는다는 장점도 갖추고 있다.

탐지레이더는 대공표적에 대한 방위, 거리, 고도를 알아내기 위한 레이더 체계이다.펄스 도플러 방식으로 저고도 목표에 대한 우수한 탐색능력을 가지고 있다.탐지 레이더는 분당 40회 회전하며 360도 전방위에서 20km내의 목표물을 탐지하고 판단한다. 목표물이 탐지되면 거리 16km, 고도 5km에서 추적이 시작되며 위협평가와 탐지간 추적이 이루어진다.(위협평가란 적아식별 장치를 이용하여 적아식별을 수행하고 적기의 진행경로를 파악해 가장 위험한 표적을 판단하는 작업이며,탐지간 추적이란 레이더가 회전하므로 항시 표적을 추적할 수 없으므로 표적과 거리와 방위각을 기억하고 있다가 다시 그 위치로 레이더가 이동할 때 계속해서 추적하는 기능임)

추적레이더는 탐지레이더가 찾아낸 표적 중 위협도가 높은 표적을 계속 추적하며 발사된 대공미사일의 추적과 유도명령을 송신하는 시스템이다.또한 추적중 목표가 어떤 물체 뒤로 사라진다고 해도 추적 정보를 바탕으로 이동 방향을 예측해 목표가 나타날 방향으로 빔을 발사해 표적을 찾는 예측기능을 갖고 있다.레이더 측면에는 적외선 측각기와 주간 감시카메라가 부착되어있다.적외선 측각기는 대공미사일이 발사된후 1.6km구간까지의 추적을 맡는다.주간 감시카메라는 적 대공목표의 형태, 미사일의 안전비행여부를 확인하는 보조임무를 수행한다.

천마는 요약하면 프랑스 톰슨사의 크로탈 NG 대공방어 시스템을 국산화한 장비로 우리나라가 9번째 도입국으로 저고도 단거리 대공미사일로서 가장 많이 팔린 단거리 대공미사일 시스템중 하나이다.(※ 천마의 단점은 양산 단가가 비싸다는 점과 미사일 시스템의 재장전 시간이 오래 걸린다는 점이다. 톰슨사에서는 속도가 더욱 향상된 크로탈NG VT1미사일을 개발해 두고 있다.)

※ 참고

프랑스 톰슨사가 자국 공군용으로 납품한 크로탈NG 대공방어 시스템
천마와 같은 대공방어 시스템으로 미사일과 화기관제 장비가 같다.

크로탈 대공방어 시스템의 최신 미사일인 크로탈NG VT1미사일 사격장면
크로탈 NG VT1 : 최대속도 마하 3.5, 유효사거리 11km, 대응고도 0~6,000m

천마에 탑재되는 대공미사일은 시선지령유도방식으로 유도된다.시선지령유도방식은 운용자가 대공목표를 지시하면 레이더가 목표를 향해 빔을 지향하게 되고,그 후 발사된 미사일은 레이더 빔 안으로 들어가 빔을 따라 비행하는 방식이다.(차량에서 표적 그 사이를 잇는 공간상의 선이 하나 존재한다.그 선을 시선이라 하는데 유도탄이 발사되면 천마에 붙어있는 적외선측각기가 유도탄의 눈 역할을 맡아 안정적인 시선안으로 들어오도록 유도해 준다.전체적인 시선은 탐지레이더의 정보를 받아 추적레이더가 잡아주는데 적기의 위치를 포착한 다음 그 고정된 레이더 빔 시선안으로 유도탄을 넣어주는 과정을 초기유도라고 한다.적외선측각기가 이 초기유도 과정을 1km안에서 수행해낸다.그 다음 부터는 레이더 빔 시선을 따라서 표적을 향해 유도탄이 날아가게 되느데 이것이 본유도이다.)

목표에 근접한 대공미사일은 8m내의 목표에 대해 근접신관으로 폭발하여 격추한다.
대공미사일의 유효사거리는 9km, 고도는 5km이며 속도는 마하 2.6 30G의 고기동이 가능하며 미사일의 탄두는 국내개발된 파편집중형 성형파편 탄두기술과 압축성형폭약기술을 사용한다.

크로탈NG시스템을 도입한 각국은 자국의 사정에 따라 탑재하는 차량이 상이한데 우리나라는 대우중공업이 생산한 국산 K200장갑차를 바탕으로 하는데 탑재시스템의 증가에 따라 차대길이를 늘리고 엔진과 트랜스미션도 K200과 다른것을 사용하는데 520 마력의 강력한 디젤엔진을 장착했다.(차체 상부에 미사일 발사기와 레이더 구조물로 인한 무게증가에 따른 기동력 감소를 방지하기 위해 520마력의 D2840L 터보차량 엔진을 장착하고 있으며 트랜스 미션은 HMPT500으로 교환하였고, 보기륜도 5개에서 6개로 증가하였다)