또 하나의 '게임 체인저' 레이저 무기… 극초음속 미사일 요격수단으로 주목/레이저무기, 극초음속미사일 요격할 수 있을까 (펌)

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출처: https://www.news1.kr/articles/?4534745

또 하나의 '게임 체인저' 레이저 무기… "미국이 선도"

또 하나의 '게임 체인저' 레이저 무기… "미국이 선도" 극초음속 미사일 및 무인기 등

요격수단으로 주목
우리 군도 국방과학연구소 통해 대공무기 개발 중

(서울=뉴스1) 장용석 기자 | 2021-12-26 15:30 송고

극초음속 무기 등과 함께 군사전문가들이 미래 전장 환경을 뒤바꿀 '게임 체인저'가 될 것으로 예상하는 무기체계 가운데 하나는 바로 레이저 무기로 대표되는 지향성 에너지 무기(DEW)다.

빛의 속도로 목표물을 타격할 수 있는 레이저 무기는 아직 출력이나 열 관리 등 측면에 한계가 있어 "기존 재래식 무기를 완전히 대체하긴 어렵다"는 평가가 지배적이다. 그러나 각국은 레이저 무기가 상대적으로 적은 비용으로 무인기(UAV)를 포함한 적 항공기나 미사일을 무력화할 수 있는 무기체계가 될 수 있다는 점에서 그 개발에 속도를 내고 있는 상황이다.

군사 소식통은 "레이저 무기는 그 어떤 재래식 무기보다 정확하게 목표물을 타격할 수 있는 데다 탄알 수 제약도 받지 않는다"며 "앞으로 극초음속 미사일 등에 대한 요격 수단으로서 이용될 가능성이 크다"고 설명했다.

극초음속 미사일은 수십~수백m 수준의 초저고도 비행이 가능해 기존 방공레이더로는 탐지하기가 쉽지 않은 데다, 마하5(음속의 5배·시속 약 6120㎞) 이상의 빠른 속도로 날기 때문에 탐지 후 요격미사일로 대응하기까지 시간적 여유가 많지 않다.

미 해군 상륙함 '포틀랜드'에 실려 있는 '레이저 무기체계 기술시험기'(LWSD) © AFP=뉴스1

일례로 북한이 개발 중인 극초음속 미사일 '화성-8형'이 추후 마하 5 이상의 속도에 도달할 경우 평양에서 쐈을 때 1분 남짓이면 서울에 떨어진다는 계산이 나온다.

소식통은 "한반도처럼 종심이 짧은 전장에선 레이저 대공무기가 사실상 극초음속 미사일의 유일한 대응 수단이 될 수밖에 없다"고 언급하기도 했다.

이와 관련 우리 군도 이미 국방과학연구소(ADD)를 통해 레이저 대공무기 개발에 착수한 상황이다. ADD에선 군집 드론 공격에 대응하기 위한 수단으로서 고출력 전자기파(EMP) 대공무기도 함께 개발하고 있다.

현재 전 세계에서 레이저 무기 등 DEW 개발을 선도하고 있는 나라는 미국이다.

미 해군 상륙함 '폰스'에 실려 있는 '레이저 무기체계'(LaWS) © AFP=뉴스1

지난 1960년 레이저를 처음 개발한 미국은 옛 소련과의 냉전이 한창이던 1980년대엔 지상에서 쏜 레이저를 궤도상의 인공위성에서 반사하거나 위성에서 레이저를 직접 쏴 대륙간탄도미사일(ICBM)이나 잠수함발사탄도미사일(SLBM)을 요격하는 전략방위구상(SDI)을 계획했었다.

1990년대 들어 옛 소련이 붕괴되면서 SDI도 중단됐지만, 미 국방당국은 이후에도 레이저 무기 개발을 지속했다. 이와 관련 2014년 록히드마틴이 10킬로와트(㎾)급 레이저를 사용하는 요격체계 '아담'(ADAM)의 실증시험에 성공했고, 2019년엔 다이네틱스와 함께 미 육군용 100㎾급 '레이저 무기 고에너지 전술차량'(HEL TVD) 시제품 개발에 나섰다.

미군 당국은 이후에도 자국 방위산업체들과 함께 '아테나'(ATHENA), '실드'(SHIELD), '오딘'(ODIN), '헬리오스'(HELIOS), '레이저 무기체계 기술시험기'(LWSD) 등의 다양한 레이저 무기 개발을 추진해왔다.

이외에도 중국과 러시아, 영국, 프랑스, 인도, 터키 등이 저마다 레이저 무기를 개발 중이다. 러시아 육군엔 지난 2017년부터 '페레스베트'란 이름의 지상 기반 레이저 무기체계가 배치되기 시작했다.

출처: https://www.hankookilbo.com/News/Read/A2022012714090000802

레이저무기, 극초음속미사일 요격할 수 있을까

이석수의 군사탐구

레이저무기, 극초음속미사일 요격할 수 있을까

입력 2022.01.27 19:00

이석수국방대 안보대학원 교수

편집자주

무기는 기술의 산물이다. 기술혁신은 무기혁신을 낳는다. 기술이 곧 전쟁 양상을 결정한다는 미래주의 관점에서 전쟁과 무기, 그리고 한국국방의 생태계를 그려본다.

지난해 12월 미 해군 상륙 강습함 USS포틀랜드호가 아덴만 해상에서 레이저 무기를 발사, 목표물을 명중시키고 있다. AP 연합뉴스

최근 국방과학연구소는 항공기에서 레이저 빔을 쏘아 대공미사일을 무력화하는 기술을 개발했다고 발표했다. 이는 레이저 무기가 항공기에 대공미사일 공격을 피하는 스텔스 기능을 제공하는 것과 같다. 레이저 무기는 향후 전장에서 중요한 전략적, 전술적 역할을 하면서 미래전력의 한 축을 차지할 것으로 보인다.

레이저 무기는 지향성 에너지 무기로 분류된다. 지향성 에너지 무기란 레이저, 마이크로웨이브 등과 같이 고도로 집중된 에너지로 표적을 파괴, 손상 및 무력화하는 무기이다. 레이저 무기는 빛의 속도로 신속히 표적을 타격할 수 있다. 레이저 무기는 출력 수준에 따라 각기 다른 공격 및 방어 능력을 지니게 된다. 대체로 100㎾ 이하의 출력으로 무인기, 로켓, 야포, 박격포, 소형 보트 등을 파괴할 수 있다. 출력이 300㎾ 정도면 순항 미사일을 타격할 수 있으며 탄도 미사일 및 극초음속 미사일을 방어하는데 1㎿ 이상의 출력이 필요하다.

미국은 1960년대부터 레이저 무기 연구에 착수하였으나 탄도 미사일 요격용 레이저 무기, 우주배치 레이저 무기 등에 치중하면서 기대한 성과를 달성하지 못했다. 2010년 이후 정책을 전환해서 전술 에너지 무기에 집중하기 시작했다. 육·해·공군 및 국방고등연구사업국이 모두 레이저 무기 개발프로그램을 진행하고 있다. 2020년 출력수준이 150㎾인데 2022 회계연도까지 350㎾, 2024년까지 500㎾로 출력을 향상시키는 것을 목표로 설정했다.

중국은 이미 무인기와 정밀 유도무기를 무력화할 수 있는 30㎾ 레이저 무기를 개발했다. 또한 미 국방정보국은 중국이 위성 센서를 파괴하고 훼손하는 레이저 시스템을 활용할 능력을 지니고 있다고 평가한다. 러시아는 2018년 페레스베트라는 지상 레이저 무기 체계를 배치했다고 주장한다. 이 무기 체계는 위성항법 시스템과 통신 신호를 방해하고 대 무인기 및 대 위성 임무를 수행할 수도 있다.

레이저 무기는 기존 무기체계와 보완적으로 작동하면서 전력과 작전의 유연성을 증폭시킨다. 레이저 무기는 방어와 공격능력을 지니고 있고 전방과 후방 어디든 배치될 수 있다. 레이저 무기는 고속 표적에 대한 신속 대응과 지속 발사가 가능하다. 특히 미사일과 집단 드론 공격을 효과적으로 방어할 수 있다. 미사일과 비교했을 때 가격이 저렴한 것도 장점이다. 몇 가지 단점도 있다. 기술의 성숙도에 의문을 제기한다. 아직도 레이저 무기는 규모, 무게, 출력 등에 한계는 있다. 너무 크고 무거우며 출력이 낮은 문제점을 극복해야 한다. 그리고 빛을 흡수하고 분산시키는 대기여건에 너무나 민감해서 장거리 표적일수록 레이저 무기의 위력이 약화된다.

최근 미국에서는 극초음속 미사일 방어체계로서 우주기반 레이저 요격기에 대한 논쟁이 벌어지고 있다. 찬성론자들은 속도가 장점인 우주기반 고에너지 레이저무기가 상승단계의 극초음속 미사일을 방어하는데 가장 효율적이라고 주장한다. 반대론자들은 기술 성숙도와 비용문제에 따른 불확실성을 제기한다. 한편, 활공단계요격기(GPI: Glide Phase Interceptor) 미사일 개발이 추진되고 있다. 어떻든 현재 탄도미사일 방어체제로는 극초음속을 효과적으로 방어하기 어렵다.

강대국들은 끊임없이 상대방의 신무기를 무력화하는 무기를 개발해서 전략적 우위를 선점하려는 관성이 있다. 이런 군비경쟁이 계속되면 안보 딜레마의 악순환으로 전략적 불안정이 증가할 것이다. 한국도 미래첨단무기 목록에 레이저무기가 포함되어 있다. 북한의 미사일 위협에 효과적으로 대비하고 전력과 작전의 유연성을 높이기 위해 레이저 무기 전력을 점진적으로 구축해야 한다. 물론 첨단무기 개발과 획득은 평화를 파괴하기 위한 것이 아니라 평화를 지키기 위한 것이다.

출처: http://www.ccmessage.kr/news/articleView.html?idxno=5428

[개벽예감 323] 신의주 부근 바닷가에 나타난 제4세대 첨단무기 - 충청메시지

[개벽예감 323] 신의주 부근 바닷가에 나타난 제4세대 첨단무기

• 자주시보 한호석(통일학연구소 소장
• 승인 2018.11.23 02:01

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<차례>

1. 2018년 11월 15일 신의주 부근 바닷가

2. 포탄이나 미사일을 쏘지 않는 첨단무기

3. 미군 아파치공격헬기 두 대에 레이저 광선총 쏜 조선인민군

4. 북한이 15년 노력 끝에 개발한 레이저 광선포

중략

2. 포탄이나 미사일을 쏘지 않는 첨단무기

국방과학원이 진행한 첨단전술무기시험소식을 전한 북한의 언론보도를 읽어보면, 김정은 국무위원장의 첨단전술무기시험 현지지도를 수행한 핵심간부들 가운데 박정천 조선인민군 총참모부 부총참모장 겸 화력지휘국장이 있음을 알 수 있다.

화력지휘국장은 포병부대들을 총지휘하는 군사지휘관이다. 그러므로 화력지휘국장이 김정은 국무위원장을 수행하여 첨단전술무기시험을 참관한 것은, 국방과학원이 신형 화력무기를 시험하였음을 암시한다.

그런데 이상하게도, 국방과학원이 첨단전술무기시험을 진행한 소식을 전한 북한의 언론보도에는 ‘시험’이라는 단어는 몇 차례 나오지만 ‘시험발사’ 또는 ‘시험사격’이라는 단어는 전혀 나오지 않는다. 신형 화력무기를 시험하였다면, 왜 시험발사나 시험사격이라는 말을 쓰지 않았을까? 그 까닭은 그 첨단전술무기가 포탄을 사격하거나 미사일을 쏘는 화력무기가 아니었기 때문이다.

신의주는 압록강 하구에서 중국을 마주보는 국경도시인데, 그런 국경도시 인근의 바닷가에서 서해로 포탄이나 미사일을 쏘는 시험을 하면, 중국에게 좀 무례한 일이다. 그래서 북한은 중국과 가까운 신의주 부근 바닷가에서는 포탄시험사격이나 미사일시험발사를 진행하지 않는다. 이런 사정을 간파하면, 국방과학원이 시험한 첨단전술무기는 포탄이나 미사일을 쏘는 화력무기가 아니었음이 분명하다.

포탄이나 미사일을 쏘는 화력무기가 아닌 첨단전술무기라면, 그것은 도대체 어떤 무기인가? 국방과학원이 새로 개발한 첨단전술무기는 포탄이나 미사일을 쏘지 않는, 그래서 중량이 상대적으로 가벼운 전술무기다. 포탄이나 미사일을 쏘지 않는 경량급 전술무기라면, 어떤 무기인가?

요즈음 미국, 러시아, 중국이 치열한 개발경쟁을 벌이고 있는 제4세대 첨단무기가 바로 포탄이나 미사일을 쏘지 않는 경량급 전술무기다. 제4세대 첨단무기는 포탄이나 미사일을 쏘는 화력무기와는 전혀 다른 차원의 신종 무기다. 포탄이나 미사일을 쏘지 않기 때문에, 제4세대 첨단무기는 상대적으로 무게가 가볍고, 파괴범위가 제한적인 전술무기로 되는 것이다.

포탄이나 미사일을 쏘지 않는 신형 무기체계를 제4세대 첨단무기라고 부르는 까닭은, 오늘에 이르기까지 수 천 년 동안 이어진 인류의 무기발달사에서 처음 등장하는 전혀 새로운 개념의 무기이기 때문이다.

인류의 무기발달사를 돌이켜보면, 아주 오랜 옛날 인류는 창과 칼로 공격대상을 찌르거나 베며 인력에너지를 사용하는 창검시대에 들어섰다. 창검은 활과 함께 제1세대 무기체계로 되었다.

창검시대 이후 화약과 총포가 발명되면서, 인류는 화약에너지를 사용하는 화포시대로 접어들었다. 총과 대포는 인류의 무기발달사에서 제2세대 무기체계에 속한다.

1945년 8월 이후 인류는 새로운 시대에 접어들었다. 화약에너지와는 비교할 수 없을 만큼 파괴력이 강한 핵에너지를 사용하는 핵탄시대가 도래한 것이다. 핵탄과 수소탄, 그리고 그것을 발사하는 대륙간탄도미사일은 인류의 무기발달사에서 제3세대 무기체계에 속한다. 현존 인류는 제3세대 무기체계를 사용하는 핵탄시대에 살고 있다.

그런데 요즈음 미국, 러시아, 중국은 제4세대 무기체계를 먼저 만들려는 치열한 개발경쟁을 벌이는 중이다. 제4세대 첨단무기는 사람의 눈에 보이지도 않고, 사람의 귀로 소리를 들을 수도 없는 무색무음광선을 쏘는 무기다. 핵탄시대를 넘어 21세기의 전쟁양상을 바꿔놓을 제4세대 첨단무기체계가 소리 없이 등장하고 있는 것이다. <사진 2>

▲ <사진 2> 이 사진은 레이저광선무기를 쏘아 항공기를 파괴하는 전투장면인데, 실제와는 다른 상상도다. 요즈음 미국, 러시아, 중국은 제4세대 무기체계를 먼저 만들려는 치열한 개발경쟁을 벌이는 중이다. 제4세대 첨단무기는 사람의 눈에 보이지 않고, 사람의 귀로 소리를 들을 수 없는 무색무음광선을 쏘는 무기다. 핵탄시대를 넘어 21세기의 전쟁양상을 바꿔놓을 제4세대 첨단무기체계가 소리 없이 등장하고 있는 것이다. © 자주시보, 한호석 소장

요즈음 미국, 중국, 러시아는 레이저광선을 쏘아 공격대상을 파괴하는 레이저광선무기를 경쟁적으로 개발하고 있다. 여기서 레이저(laser)라는 단어는 light amplification by stimulated emission of radiation의 첫 글자를 따서 만든 말이다. 공상과학영화에서는 눈부신 빛줄기 같은 레이저광선을 쏘는 전투장면이 나오지만, 실제로는 그렇지 않다.

레이저광선은 사람의 눈에 보이지도 않고, 소리도 나지 않는다. 화려하게 꾸민 행사장이나 공연무대에서 여러 색깔이 들어있는 레이저광선을 비춰 어떤 형상을 그려내거나 현란한 빛의 율동을 벌이는 경우가 있는데, 그것은 분위기를 고조시키려고 색채화한 레이저광선을 쏘는 것이다.

그러므로 레이저광선을 쏜다는 말은 포탄이나 미사일처럼 사격하거나 발사한다는 뜻이 아니라, 투사(投射)한다는 뜻이다. 레이저광선무기는 사격무기가 아니라 투사무기다.

북한의 국방과학원이 신의주 부근 바닷가 모래밭에서 성능을 시험한 첨단전술무기가 바로 레이저광선무기다. 북한의 언론매체들이 첨단무기시험을 보도한 기사에서 발사 또는 사격이라는 말을 전혀 쓰지 않았던 까닭은, 레이저광선무기를 투사하는 시험을 진행하였기 때문이다.

3. 미군 아파치공격헬기 두 대에 레이저 광선총 쏜 조선인민군

지금으로부터 15년 전인 2003년 5월 13일 <워싱턴타임스>에 매우 흥미로운 기사가 실렸다. 그 기사가 전해준 사건은 북미적대관계가 극도로 악화되고 있었던 당시 긴박한 상황을 배경으로 일어난 것이었다.

당시 긴박한 상황이라는 것은 부쉬 행정부가 북한의 핵문제를 부당하게 걸고들면서 압박하기 시작하자, 북한은 그에 대응하여 2003년 1월 10일 핵확산금지조약(NPT)에서 완전히 탈퇴한다고 선언하고 녕변핵시설단지의 핵동결조치를 해제해버렸는데, 그렇게 되자 부쉬 행정부는 북한에 대한 이른바 외과수술식 미사일공격과 전술핵탄공격을 검토하고 있다느니 뭐니 하면서 핵공갈에 매달렸고, 2003년 3월 초에는 무려 21대의 B-1 장거리전략폭격와 B-52 장거리전략폭격기를 괌(Guam)에 집중적으로 전진배치한다고 발표하였던 것이다.

이런 당시 상황은 북미핵대결이 무력충돌 직전까지 극도로 악화되었음을 말해주는 것인데, <워싱턴타임스> 보도기사는 그런 무력충돌위기가 최고조에 이르렀던 2003년 3월 2일에 일어난 놀라운 사건을 전해주었다. 그 놀라운 사건은 다음과 같다.

주한미군 대변인 쌔뮤얼 테일러(Samuel T. Taylor) 대령이 <워싱턴타임스>에 전해준 소식에 따르면, 2003년 3월 2일 동해 상공에 나타난 주한미군 정찰기가 북한에 대한 공중정찰을 감행하던 중 어디선가 갑자기 나타난 조선인민군 전투기 4대가 미군 정찰기를 공중에서 나포하려고 위협비행을 하고 있었던 바로 그 긴박한 시각, 비무장지대 인근 상공에서 놀라운 사건이 거의 동시에 벌어졌다고 한다.

그것은 조선인민군 최전방부대 전투원들이 비무장지대에서 남쪽으로 약 3km 떨어진 상공을 비행하던 주한미군 소속 아파치공격헬기(Apache Attack Helicopter) 두 대를 향해 동시에 레이저 광선총을 각각 쏜 것이다. 레이저 광선총을 쏘면, 3km 밖에 있는 사람의 눈을 멀게 하거나, 레이저거리측정기, 미사일 추적장치, 영상촬영장비 등을 손상시킬 수 있고, 특수증폭장치를 사용하여 더 멀리 쏘면 5km 밖에 있는 사람의 눈을 상하게 할 수 있다. <사진 3>

▲ <사진 3> 이 사진은 중국이 개발한 레이저광선총 BBQ-905를 촬영한 것이다. 중국은 이 레이저 광선총을 개발하기 오래 전에 레이저광선총 ZM-87을 실전배치한 바 있다. 북한이 레이저 광선총을 실전배치하였다는 사실이 세상에 알려진 때는 2003년 3월이었다. 당시 조선인민군 최전방부대 전투원들은 비무장지대에서 남쪽으로 3km 상공을 비행하던 주한미군 소속 아파치공격헬기 두 대에 레이저 광선총을 동시에 쏘았다. © 자주시보, 한호석 소장

그런데 그 보도기사에 따르면, 2003년 당시 전 세계에서 중국이 유일하게 레이저 광선총을 실전배치한 나라로 알려졌었는데, 그 날 조선인민군이 주한미군 아파치공격헬기를 향해 레이저 광선총을 쏘는 바람에 북한에서도 레이저 광선총이 실전 배치되었다는 사실이 처음 알려졌다는 것이다.

또한 그 보도기사에 따르면, 미국 국가정보기관에서 근무하는 익명의 관리는 북한의 레이저광선총은 중국제 레이저 광선총을 바탕으로 만든 레이저 광선총이라고 말했다고 한다.

2003년 당시 중국이 실전배치하고 있었던 레이저광선총은 ZM-87이다. 중국은 2014년에 ZM-87보다 더 발전된 레이저 광선총을 개발하였다.

중국이 1980년대 말부터 개발하기 시작하여 1995년에 실물을 외부에 공개한 레이저 광선총 ZM-87은 길이 84cm, 무게 33kg이고, 출력은 15밀리와트(=0.000015킬로와트)이며, 사거리는 2~3km다. 당시 북한이 독자적으로 생산하여 실전배치한 레이저광선총의 성능도 그와 같았을 것으로 생각된다.

북한이 독자적으로 생산한 레이저 광선총을 언제부터 실전배치하였는지는 알 수 없지만, 2003년 3월에 레이저 광선총을 처음 실전상황에서 사용하였으므로 1990년대 말부터 실전배치하였던 것으로 생각된다. 이런 사정을 살펴보면, 북한의 레이저광선무기개발기술은 이미 15년 전에 세계 정상에 올라섰다는 것을 알 수 있다.

조선인민군 최전방부대 전투원들이 레이저 광선총을 주한미군 아파치공격헬기 두 대에 쏘아 미군에게 공포와 충격을 주었던 2003년에 김정일 국방위원장은 레이저 광선총보다 훨씬 더 강력한 레이저 광선포를 개발하는 과업을 국방과학원에 주었던 것으로 보인다.

그렇게 보는 근거는, 국방과학원이 김정일 국방위원장으로부터 받은 과업을 실행하기 위해 2003년경 평안북도에 레이자무기연구소를 설립하였다는 사실에서 찾을 수 있다. (북한에서는 레이자라고 발음한다.) 레이자무기연구소의 연구목표는 그 어떤 나라도 아직 만들지 못한 레이저광선포를 만들어내는 것이었다.

북한의 국방과학원 레이자무기연구소가 레이저광선포를 개발하고 있었던 2000년대 초반, 북한의 국가과학원 레이자연구소는 각종 레이저제품을 잇달아 개발하여 생산현장과 의료현장에 도입하였다.

<조선신보> 2002년 1월 23일 보도에 따르면, 국가과학원 레이자연구소는 레이저가공기, 레이저치료기, 레이저수술칼 등을 연이어 개발하였다고 한다. 레이저광선을 쏘아 철판을 절단하는 레이저가공기의 출력은 4~5킬로와트 정도밖에 되지 않는다. 레이저 광선포의 출력은 적어도 60kw 이상이 되어야 하므로, 4~5킬로와트의 출력을 내는 기술로는 레이저광선포를 만들 수 없다.

<조선신보> 2006년 8월 23일 보도에 따르면, 김일성종합대학 연구진이 고성능 탄산가스레이저발진기를 개발하였다고 한다. 이 탄산가스레이저발진기는 헬륨(Helium)을 활성매질(active medium)로 사용하지 않고, 북한에서 생산되는 “어느 원료”를 활성매질로 사용하여 장시간 가동을 보장하였으며, 연속발진방식으로 출력안정도가 매우 높고, 발진기 부피는 종전에 비할 바 없이 최소화되었다고 한다.

활성매질에 에너지를 공급하여 높은 에너지 준위의 입자를 낮은 에너지 준위의 입자보다 더 많이 만드는 것을 밀도반전(population inversion)이라 한다. 그처럼 인위적으로 만든 밀도반전상태에만 빛이 증폭되어 레이저광선이 발진(oscillate)될 수 있다.

밀도반전상태를 만드는 기술은 전기방전기술, 광학압출기술, 고열가스급속팽창기술, 반도체소자기술, 화학반응기술 등이 있다. 김일성종합대학 연구진이 2006년에 개발한 밀도반전기술은 기체를 관 속에 주입하고 전기를 방전시키면 방전전자와 기체원자가 충돌하여 밀도반전상태가 만들어지는 전기방전기술이었다.

한편, 국방과학원 레이자무기연구소는 위에 열거한 기술들 가운데 어느 기술을 개발하였는지 알 수 없으나, 전기방전기술과 광학압출기술이 가장 널리 사용되고 있으므로, 그 두 기술 중에 어느 한 가지를 개발한 것으로 생각된다.

4. 북한이 15년 노력 끝에 개발한 레이저 광선포

2014년 8월 말 미국 해군은 만재배수량 16,000t급 대형수송함 폰스함(USS Ponce)에 시험용 레이저 광선포를 사상 처음 장착했다. 그런데 폰스함이 2017년에 작전수명을 다하여 퇴역하는 바람에 시험용 레이저광선포는 2018년 11월 만재배수량 25,000t급 대형수송함 포틀랜드함(USS Portland)으로 옮겨졌다. 포틀랜드함에 장착된 시험용 레이저광선포의 출력은 33킬로와트이고, 유효사거리는 1.6km다.

<워싱턴포스트> 보도에 따르면, 2017년 3월 16일 미국의 최대 군수기업 락히드마틴(Lockheed Martin)이 군용수송차량에 장착한 58킬로와트급 레이저광선포를 쏘는 시험에 성공하였다고 한다. 여러 줄기의 레이저광선을 집초시켜 강력한 한 줄기 레이저광선을 쏠 수 있는 혼합섬유(combined fiber)를 만들어, 58킬로와트의 출력을 얻어냈다고 한다. 여기서 말하는 혼합섬유라는 것은 여러 줄기의 레이저광선을 하나의 광선으로 집초시키는 회절성 광학섬유(diffractive optical fiber)를 뜻하는 것으로 보인다.

그러나 레이저광선포의 출력을 60킬로와트 이상 증폭시켜야 전투기, 군함, 미사일, 정찰위성 등을 파괴하는 실전무기로 사용할 수 있다. 미국은 레이저광선포 개발에 근접하였지만 아직은 실전에 배치할 만한 레이저광선포를 완성하지 못하였다.

중국도 미국에게 뒤질세라 레이저광선포 개발사업에 힘쓰고 있다. <환구시보> 2015년 1월 21일 보도에 따르면, 중국이 2014년에 개발한 레이저 광선포는 출력이 10킬로와트이고, 사거리가 2km다. 10킬로와트급 레이저 광선포는 소형 무인항공기를 격추할 수 있다.

러시아도 2017년에 대형군용차량에 장착하는 레이저 광선포를 개발하였는데, 그 레이저 광선포의 공식명칭이나 성능을 외부에 공개하지 않았다.

미국, 중국, 러시아가 레이저 광선포를 개발하기 위해 힘쓰는 까닭은 레이저 광선포가 화력무기나 미사일과는 대비할 수 없을 장점을 가졌기 때문이다. 이를테면, 레이저 광선포를 한 차례 쏘는 투사비용은 1달러도 되지 않는다. 미사일 한 발이 수 만 달러나 되는 점을 생각하면, 레이저 광선포는 공짜로 쏘는 것이나 마찬가지다.

무인정찰기, 무인고속정을 파괴하려면 값비싼 요격미사일을 쏘지 말고, 레이저광선포를 쏘아야 실리에 맞는다. 그런 까닭에 미국, 중국, 러시아가 레이저 광선포를 개발하기 위해 그처럼 열을 올리고 있는 것이다. <사진 4>

▲ <사진 4> 맨 위쪽 사진은 미국 해군이 대형수송함 포틀랜드함에 장착한 레이저광선포를 촬영한 것이다. 이 레이저 광선포는 미국 해군이 자체로 개발한 시험용 무기다. 이 레이저 광선포의 출력은 33킬로와트이고 유효사거리는 1.6km다. 아주 가까운 거리에 접근한 소형 무인항공기를 격추할 수 있는 수준밖에 되지 않는다. 미국의 최대 군수기업 락히드마틴이 2017년에 개발한 레이저 광선포는 군용수송차량에 장착하는 무기인데, 출력이 58킬로와트다. 레이저 광선포의 출력을 60킬로와트 이상으로 증폭시켜야 전투기, 군함, 미사일, 정찰위성 등을 파괴하는 실전무기로 사용할 수 있는데, 미국은 그런 수준에 근접하였다. 가운데 사진은 중국이 2014년에 개발한 레이저 광선포를 촬영한 것이다. 이 레이저 광선포의 출력은 10킬로와트이고, 사거리는 2km다. 맨 아래쪽 사진은 러시아가 2017년에 개발한 레이저 광선포를 촬영한 것이다. 대형군용차량에 장착된 이 레이저 광선포의 제원과 성능은 외부에 알려지지 않았다. 이번에 북한은 레이저 광선포시험에 성공하여 미국, 중국, 러시아가 각축전을 벌이는 경쟁구도에 뛰어들었다. © 자주시보, 한호석 소장

하지만 레이저 광선포의 출력을 60킬로와트 이상으로 증폭시켜 전투기, 군함, 미사일, 첩보위성을 파괴할 만한 병기화기술은 그 어느 나라도 아직 완성하지 못했다. 그런데 이번에 북한이 레이저 광선포시험에서 성공하여 미국, 중국, 러시아가 각축전을 벌이는 경쟁구도에 뛰어들었다.

북한이 새로 개발한 레이저 광선포의 성능은 어떠한가? 여기서 관심의 초점은, 북한이 새로 개발한 레이저 광선포의 출력이 전투기, 군함, 미사일, 첩보위성 등을 파괴할 수 있는 60킬로와트에 도달하였는가 아니면 도달하지 못하였는가 하는 것이다.

북한이 60킬로와트급 레이저 광선포를 개발하려면, 20킬로와트의 출력으로 투사되는 레이저광선 세 줄기를 한 줄기로 모아내는 집초기술을 개발해야 한다. 이것은 미국, 중국, 러시아도 아직 완성하지 못한 고난도 기술이다.

북한이 새로 개발한 레이저 광선포의 출력은 군사기밀이어서 외부에서 알 수 없지만, 북한의 언론보도를 읽으면 추론할 수 있다. 특히 다음과 같은 보도내용이 눈길을 끈다.

북한의 언론매체들이 보도한 2018년 11월 16일부 기사에 따르면, “첨단전술무기는 우리 국가의 영토를 철벽으로 보위하고 인민군대의 전투력을 비상히 강화하는 데서 커다란 의의를 가진다”고 한다.

첨단전술무기시험을 성공적으로 진행함으로써 영토를 철벽으로 보위하고, 군대의 전투력을 비상히 강화할 수 있게 되었다는 확정적인 표현을 쓰지 않고, 영토를 철벽으로 보위하고, 군대의 전투력을 비상히 강화하는 데서 “커다란 의의를 가진다”고 표현한 것을 보면, 북한이 새로 개발한 레이저광선포의 출력은 전투기, 군함, 미사일, 첩보위성 등을 파괴할 수 있는 60킬로와트에는 아직 도달하지 못한 것으로 생각된다.

또한 북한 언론매체들이 보도한 2018년 11월 16일부 기사에 따르면, 김정은 국무위원장은 첨단전술무기시험의 성공이 “비약적으로 발전하고 있는 우리의 국방력에 대한 또 하나의 일대 과시로 되며 우리 군대의 전투력강화에서 획기적인 전환으로 된다고 말씀하시며 대만족을 표시하시였다”고 한다.

김정은 국무위원장이 첨단전술무기시험을 보고 대만족을 표시한 것은 북한이 이번에 개발한 레이저 광선포가 소형 무인항공기를 격추하는 수준을 넘어 상당한 위력을 발휘하였음을 암시한다.

위와 같은 서술내용을 살펴보면, 북한이 새로 개발한 레이저 광선포의 출력은 30~40킬로와트에 이른 것으로 추론된다. 그런 출력을 내는 레이저 광선포를 쏘면, 2~3km 밖에서 접근하는 무인항공기, 작전헬기, 전술차량, 고속정 등을 1초 안에 파괴할 수 있다. 레이저광선은 빛의 속도로 투사되기 때문에, 공격대상은 레이저 광선포 공격을 피하지 못한다.

지금 미국은 북한의 국가핵무력을 해체하겠다고 하면서, 대북한제재를 사상 최대로 확대하였다고 떠들어대지만, 북한의 국방력은 날로 강화, 발전되고 있다. 인민경제발전과 국방력건설에서 자력자강과 과학기술을 결합시킨 북한의 전략노선은 미국의 대북한제재를 완전히 압도하였다. 신의주 부근 바닷가에서 성공적으로 진행된 레이저 광선포시험이 그런 사실을 현실로 입증하였다.

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≪자주시보≫ 미군 실전배치 최초 레이저무기 과연 쓸모 있나

미군 실전배치 최초 레이저무기 과연 쓸모 있나

이창기 기자 | 기사입력 2017/07/18 [22:43]

• 미 해군으로부터 제공받아 공개한 미 CNN의 미군 실전 배치 첫 레이저포 영상이 17일 유튜브에 올라와 우리 언론에 큰 관심을 끌고 있다.
  
  
  언론들은 빛으로 속도로 빠른 레이저포이기 때문에 목표물을 추적할 필요 없이 쏘기만 하면 바로 목표물에 명중되고 초기 설치비는 비싸지만 1발 발사하는데 드는 비용이 수천원에 불과해 매우 저렴한 비용으로 공격할 수 있는 장점이 있다며 무서운 무기라고 보도하고 있다.
  사실 미국의 최근 첨단 요격 미사일의 경우 GBI 미사일은 7500만 달러(약900억원)나 나가고 헬파이어 대전차미사일도 수천만원이나 간다.
  따라서 저렴한 레이저무기로 대체할 수 있다면 미사일 요격망을 획기적으로 강화할 수 있으며 공격력도 과거와는 차원이 다르게 높일 수 있을 것이다.
  
  
  그래서 관심을 가지고 살펴보았는데 결론은 별거 아니었다.
  이번에 실전배치했다고 공개한 레이저포는 그저 날아다니는 가까운 거리의 드론이나 요격할 수 있을까 싶은 정도였다.
  실제 공개한 미 해군 영상에서도 조그마한 드론 목표기를 띄워놓고 레이저 포를 쏘아 떨어뜨렸는데 그것도 레이저를 쏘자마자 떨어진 것도 아니고 한참 지져대자 떨어졌다는 것이다.
  
  
  미군은 오래 전부터 레이저무기 개발에 많은 돈을 투자해왔다. 미 본토를 공격해오는 상대의 탄도미사일을 발사 직후 상승단계에서 레이저포로 요격하는 무기 개발에만 50억 달러, 한화 6조원을 투자했지만 만족할 만한 위력과 사거리가 나오지 않아 오바마 정부 때 돈만 먹는 하마라며 중단한 적이 있다.
  
  
  이 미사일 요격용 레이저 무기가 대기가 거의 없는 우주공간에서는 꽤 위력을 발휘한하는 것으로 알려져 있다. 굴절이나 간섭현상이 거의 없기 때문이다. 미국은 우주공간에 이런 레이저 무기를 장착한 위성을 띄워놓고 자국에 접근하는 대륙간탄도미사일을 요격하는 체계를 구축하고 있을 것이란 소문이 끊이지 않았지만 매우 중요한 군사비밀이라 미국도 자세한 내용은 공개하지 않고 있다.
  
  
  
  
  
  
  그런 무기를 미국이 구축하고 있음을 러시아가 간접적으로 인정한 바 있다.
  러시아의 신형 대륙간탄도미사일 사르맛에에 이 레이저 요격을 무력화시키는 기능을 추가하였다고 발표한 것이다. 거울효과를 이용해 반사를 하는 것인지 레이저포의 위력을 이겨낼 수 있게 모든 설계를 튼튼하게 한 것인지는 모르지만 레이저포에 맞더라도 전혀 손상을 입지 않고 내부 장치도 전혀 고장이 나지 않게 만든 신형 대륙간탄도미사일 사르맛 개발에 성공했으며 2018년 실전배치를 계획하고 있다고 러시아 국방부에서 발표하였다.
  
  
  
  
  레이저 무기란 것을 미국도 함선, 헬기, 차량 등에 프로토타입 즉 시범생산 배치만 하고 있을 뿐 그 위력을 확신하지 못해 실전배치를 거의 하지 못하고 있다. 이번에 공개한 레이저포도 과거 미국이 함선에 장착한 시범생산 제품과 거의 같다. 뭐가 달라졌는지 비교조차도 없다. 그저 군사비밀이라고 자세한 내용은 밝힐 수 없다는 것이다.
  
  
  미국의 급작스런 이번 레이저 무기 첫 실전배치 공개도 북이 화성-14형 대륙간탄도일 시험발사에 성공하자 우방국들을 안심시키기 위한 여론몰이용이 아닌가 생각된다.
  
  
  
  
  물론 앞으로 연구를 거듭하면 더 위력적인 레이저무기를 개발할 수는 있을 것이다. 하지만 상대방도 결코 놀고만 있지는 않는다. 첨단 과학기술이 세계적으로 확산된 시대에 절대적 군사 우위를 점하는 일이란 거의나 불가능해지고 있다. 이제는 무기로 세계를 지배하는 시대가 끝났음을 미국도 인정하고 국제사회와 평화공존하는 호혜평등한 나라로 거듭나는 길을 찾아야 할 것이다.
  정말 끝까지 무기경쟁에 매달린다면 그간 미국에 당하고 당해온 수많은 나라들도 첨단무기 개발에 나설 것이며 결국 가장 큰 위험에 빠지게 될 나라는 가장 많은 전쟁범죄를 저질러온 미국이 될 것이다.
  
  
  
  
  시리아와 예멘에서도 미군 무기들이 맥을 못추고 있다는 사실을 미국은 인정하기 싫어도 인정해야 할 것이다. 미군의 첨단함선이 예멘 후티 반군의 평범한 대함미사일 한 방에 격침 수장되는 모습을 보면서도 정신을 차리지 못한다면 미국 본토의 운명이 그 미군 함선의 운명처럼 처참하게 끝날 가능성이 높다.
  
  
  어디 북만 대륙간탄도미사일을 가지려하겠는가. 미군에게 위협을 받는 모든 제3세계 나라들도 다 미 본토를 공격할 수 있는 그런 무기를 어떻게든지 개발하려 할 것이다. 과학기술의 발전하면 어느 나라나 그것이 가능해지게 될 것이다.
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≪자주시보≫ [아침햇살146] 북한이 요즘 선보인 무기들과 관련해

[아침햇살146] 북한이 요즘 선보인 무기들과 관련해

이형구 | 기사입력 2021/10/05 [22:04]

아침햇살
[아침햇살146] 북한이 요즘 선보인 무기들과 관련해
이형구 | 입력 : 2021/10/05 [22:04]
북한이 최근 한달 새에 순항미사일, 철도기동미사일, 극초음속 미사일, 반항공미사일을 발사했다. 이 군사무기들의 군사, 정치적 의미를 살펴보자

중략

2) 평가

북한이 보여준 4종 미사일은 현재 가지고 있는 나라가 몇 되지 않을 정도로 세계 최고 수준이다. 한미 당국이 예상치 못할 정도로 새롭기도 했다. 그래서 미국은 아직도 북한이 발사한 무기를 파악하지 못하고 있다. 토니 블링컨 미 국무장관은 9월 30일 “북한이 무엇을 했고 어떤 기술을 이용했는지 정확하게 이해하기 위해 조사 중”이라고 말했다. 같은 날 글렌 밴허크 미 북부사령관 겸 북미항공우주방어사령관도 “정보당국이 극초음속 미사일 시험 발사를 했다는 북한 주장을 여전히 평가 중인 것으로 안다”라고 밝혔다.

북한의 미사일 발사가 더욱 위력적인 건 실전 성격이 매우 강하기 때문이다.

이언 윌리엄스 미 전략국제문제연구소(CSIS) 미사일방어 프로젝트 부국장은 지난 3월 “순항미사일은 매우 다른 종류의 공중 위협”이라며 “북한이 순항미사일과 탄도미사일을 섞어 쏘는 상황은 매우 위험하다”라고 말했다. “북한이 순항 미사일로 레이더를 무력화한 뒤 탄도미사일을 발사할 경우 한국은 제대로 대응할 수 없게 된다”라는 것이다.

실제로 한미 당국은 북한이 미사일을 발사했다는 사실 자체를 몰랐다가 북한의 보도를 보고 알았다. 그렇다면 윌리엄스 부국장이 지적한 대로 북한이 순항미사일로 주한미군과 주일미군의 레이더를 공격한 뒤 조종이 가능한 극초음속 미사일을 발사하면 1분 안에 주요 기지를 모두 정밀폭격해 무력화할 수 있을 것으로 보인다. 그 뒤엔 북한 철도기동미사일이 동시다발적으로 발사될 것이다. 미국의 반격은 반항공미사일로 방어한다. 북한이 보여준 4종의 미사일이 전쟁 발발 시 펼쳐질 상황을 고스란히 보여주는 것이다. 한미 당국은 북한이 한 달 사이에 보여준 4종의 미사일 때문에 한반도 군사전략을 온통 수정보완해야 하게 생겼다.

북한이 이렇게 실전적 성격이 강한 미사일 시험발사를 단행하고 공개하는 것은 미국을 상대로 일방적인 승리를 거두려는 것이다.

많은 사람이 북한의 군사전략을 ‘미국이 공격하면 우리도 미 본토를 공격한다’라는 걸 입증함으로써 공포의 균형을 이루려는 것으로 해석한다. 그러나 북한의 군사전략이 단지 이뿐이라면 북한은 미 본토 공격용 무기인 ICBM 시험발사만 때때로 해주면 그만이다.

북한이 미 본토를 공격할 수 있다는 걸 입증한 뒤 군사행동을 멈췄더라면 미국은 북한의 위협을 적정 수준에서 관리할 수도 있었을 것이다. 하지만 북한은 이번에 미사일 4종을 공개한 것처럼 한반도에서 직접 충돌이 일어났을 때 미군을 일방적으로 제압할 수 있다는 걸 증명하려 하고 있다. 그러니 미국은 심각한 위협을 느끼는 것이다.

3) 미국과 비교

북한의 행보에 반해 미국은 관성적인 대응밖에 하지 못하고 있다. 미국은 8월 11일 대륙간탄도미사일 미니트맨3을 시험발사했고 9월 17일에는 미국의 SLBM 트라이던트2를 시험 발사했다.

미니트맨3은 1970년에 실전배치된 무기로 50년이 지난 옛날 무기다. 미니트맨3은 너무 오래된 나머지 정상작동 여부를 확신할 수 없어 매년 정기적으로 시험발사를 해 성능을 확인해야 하는 처지다. 트라이던트2도 1990년에 배치되어 30년이나 지났다. 미국이 이런 무기를 시험발사한들 특별히 더 위협적으로 다가올 게 없다.

미국의 첨단무기는 무엇이 있을까. 최근 한국이 미국으로부터 사들이고 있는 무기는 F-35 스텔스전투기다. 한국은 F-35를 40대가량 구매했으며 총 60대에서 100대까지 구매할 예정이다. 2017년 록히드마틴 보고서에 따르면 F-35의 가격은 1천 60억 원이었다. 한국은 2019년 F-35를 처음 배치했는데 불과 2년만인 2021년, 미국이 성능 개량을 하자며 업그레이드 비용으로 3천억 원을 지불하라고 통보했다. 날강도가 따로 없다.

그런데 F-35는 첨단 무기가 아니다. F-35는 미국이 2015년 처음으로 배치한 신형 전투기이긴 하다. 하지만 F-35는 2005년에 배치된 F-22의 저가형 모델로 개발된 무기이다. 휴대폰에 비교하면 F-35는 최신형 최고급 휴대폰이 아니라 최신형이긴 하지만 사양이 낮은 저가 보급형 휴대폰이다.

F-35 외에 미국이 내세우는 첨단무기로 무인기가 있다. 미국은 2020년 1월 이란 혁명수비대 정예군 사령관 거셈 솔레이마니를 무인기 공습으로 살상한 바 있다. 그런데 무인기는 소규모 테러용 무기로 전쟁을 좌우하는 결정적 무기라고 할 순 없다.

기술적으로도 불완전해서 올해 8월 29일 아프간에서는 미군이 IS 대원이라며 무인기로 한 차량을 폭격했는데 실제로는 민간인이었다는 사실이 밝혀지기도 했다. 인권단체 리프리브는 2014년 “미국 정부가 쫓고 있는 파키스탄의 적들은 24명인데, 이 가운데 지금까지 드론 공격으로 제거한 건 6명밖에 안 된다. 그리고 이 과정에서 드론을 이용한 수십 차례 폭격으로 민간인 874명이 숨졌다. 테러리스트 한 명 제거하는 데 100명 넘는 민간인이 무고하게 희생된 셈”이라고 지적했다. 이쯤 되면 첨단무기라기보다 민간인 학살 무기라고 불려야 적합할 듯하다.

미국이 무인기 개발에 매달리는 건 강력한 무기여서가 아니라 군인들이 죽음을 두려워해 전투에 나서길 기피하기 때문이다. 실제로 2001년 테러와의 전쟁이 시작된 이후 미군 지원자가 급감했다. 이에 미국은 기준 미달 신병 허용 비율을 확대했다. 그 결과 2006년에서 2007년 사이에 전과가 있는 신병의 수가 육군에서 2배 증가하는 일도 있었다. 그래서 미국은 전투를 기피하는 병사들 때문에 잦은 오폭 사고에도 어쩔 수 없이 무인기를 써야 하는 처지다.

미국이 내세우는 다른 첨단 무기로는 레이저 무기가 있다. 미 해군은 레이저를 방어 미사일 대체용으로 이용하고 있다. 2021년 말까지 구축함 9척을 레이저로 무장할 계획이다. 미 공군과 육군도 레이저 무기를 사용하고 있거나 개발 중이다.

그런데 이들 무기는 아직 성능이 좋지 못하다. 미 해군이 장착한 레이저 무기는 150kW급으로 수 초간 명중시켜야 드론을 파괴할 수 있는 수준이다. 미 공군과 육군이 사용하고 있는 레이저 무기는 해군의 3분의 1 수준인 50kW이다. 현재 레이저포는 대체로 적군의 시력을 훼손하는 소형무기로 사용된다. 빠른 속도로 날아오는 미사일을 요격할 수 있을 정도의 파괴력을 가지려면 아직 갈 길이 요원하다.

출력을 높이더라도 거리가 멀어질수록 레이저의 위력이 급격히 약해지는 것도 문제다. 미사일이 웬만큼 가까워져야 비로소 요격을 시도해볼 수 있다. 레이저포는 고출력 전기를 사용하기 때문에 전력을 대량으로 소모하는 것도 문제다. 그래서 미 해군은 구축함 하나에 레이저포를 1대 설치하는 게 고작이다. 결국 지금의 레이저포로는 미사일 요격에 실패하기에 십상이고 미사일이 여러 기가 날아올 경우 1기를 요격하는 데 성공한다 쳐도 미국의 구축함은 무사하지 못할 것이다.

미국이 스타워즈식 미래전쟁에 돈을 쏟아부으며 제자리걸음을 하는 동안 다른 나라들이 첨단무기 분야에서 미국을 앞서나가게 되었다. 2018년 2월 매티스 미 국방장관은 “미국이 지난 8년 동안 F-35 전투기 단 한 종류를 개발하는 동안 러시아, 중국, 북한 등 경쟁국 및 적국은 34종의 새로운 핵 운반 시스템을 개발했다”라고 밝히면서 미국이 첨단무기 개발 경쟁에서 패배했음을 인정했다.

북한은 신형 순항미사일, 철도기동미사일, 극초음속 미사일, 신형 반항공미사일 개발에 성공해 첨단무기 분야에서 치고 나가고 있다. 김정은 국무위원장은 8차 당대회 결론에서 “핵전쟁 억제력을 보다 강화하면서 ‘최강의 군사력’을 키우는데 모든 것을 다해야 한다”라고 말한 바 있다. 북한은 이 발언을 실현해나가고 있다.

아마 북한은 앞으로도 계속 세계를 깜짝 놀라게 할 것으로 보인다. 북한이 지금 공개하고 있는 미사일은 올해 초 8차 당대회에서 언급한 무기들이다. 당시 북한은 지금까지 공개한 미사일 4종 말고도 주력탱크, 자행평곡사포, 반장갑무기, 다탄두개별유도기술, 현대화된 중형잠수함, 핵잠수함, 전자무기, 무인타격장비, 정찰탐지수단, 군사정찰위성을 언급했다. 북한은 극초음속 미사일을 8차 당대회에서 국방과학발전 및 무기체계 개발 5개년 계획 전략무기 부문 중 최우선 5대 과업이라고 했는데, 이것만 봐도 앞으로 4가지가 더 나올 가능성이 있다. 앞으로 북한이 보여줄 신형 무기가 아직 많이 남아 있는 것이다.

중략

출처: http://monthly.chosun.com/client/news/viw.asp?ctcd=&nNewsNumb=201602100044

북한이 개발했다는 레이저 무기, 어디까지 왔나

북한이 개발했다는 레이저 무기, 어디까지 왔나

美軍 아파치 헬기가 북한 레이저 무기에 맞은 적도

글 : 김동연 월간조선 기자

⊙ 공상과학 영화, 〈스타워즈〉 속 레이저 무기는 이미 현실

⊙ 미, 해군 군함에 레이저 무기 달아 고속보트 파괴

⊙ 레이저 1회 발사 700원, 토마호크 순항미사일 1기 11억원

⊙ 미국 보잉사는 레이저 砲도 개발 완료… “곧 전력화할 것”

⊙ 한국 국방과학연구소(ADD) 레이저 무기체계 개발 중

미 해군 USS 폰스에 탑재된 레이저 대포. 사진=미 해군(US Navy) 제공

지난 2015년 12월 중순, 영화 〈스타워즈〉의 일곱 번째 에피소드 〈스타워즈, 깨어난 포스〉가 개봉했다. 12월 말 기준으로 약 2700만 관객이 몰리면서 큰 인기를 끌었다. 이 〈스타워즈〉 시리즈에는 빠지지 않고 나오는 장면이 있다. 바로 사람들의 이목을 끄는 레이저를 이용해 전투하는 장면이다. 군인들이 레이저 총을 발사하고, 광활한 우주를 비행하는 전투기들도 레이저 광선을 쏘아댄다. 그것도 모자라 소위 ‘레이저 광선 검’으로 불리는 칼을 들고 주요 배우들이 치열한 결투를 벌인다.

이렇게 공상과학(SF) 영화에서나 볼 법한 레이저 무기체계를 실제로 사용할 수 있을까. 미국과 북한 등에서는 이미 이런 레이저 무기체계를 전력화하거나 추가 배치할 채비를 마친 것으로 알려졌다. 영화 속 레이저 무기를 실제 전장(戰場)에서 볼 날도 머지않은 셈이다.

미국의 군사전문매체 《브레이킹디펜스(Breaking Defense)》에 따르면, 레이저 무기의 최대 장점은 비용절감이다. 현재 실전 배치된 미 해군의 폰스 군함(USS Ponce)은 레이저 포(砲, LaWS·Laser Weapon System)를 장착해 운용 중이다. 이 매체는 미 해군의 말을 인용해 “발사되는 레이저의 비용은 레이저 충전에 들어가는 전력뿐”이라면서 “1회 발사당 0.59달러(약 700원)만 소요된다”고 분석했다. 참고로 군함이 발사하는 토마호크 순항미사일 1기의 가격은 약 11억원으로 알려졌다.

실패로 돌아간 미사일 방어용 레이저

오래전부터 레이저의 무기화 시도는 여러 차례 있었다. 가장 대표적인 것은 미국의 미사일방어망(MD)체계 구축이다. 1983년 3월, 당시 미국의 레이건 대통령은 전략방위구상(Strategic Defense Initiative)을 발표해 소련을 비롯한 적국이 미국 본토를 향해 발사하는 미사일을 레이저로 요격하는 방법을 강구했다. 당시 이 전략방위구상은 미래에나 나올 법한 신기술로 여겨 ‘스타워즈(Star Wars)’ 프로젝트로 알려지기도 했다. 그로부터 약 20년이 지난 2000년대 초반, 당시 미국의 부시 대통령은 이 레이저 요격 기술을 구체화하기 시작했다. 미 국방부는 약 100억 달러(약 11조원)를 쏟아부어 레이저를 사용해 날아오는 대륙간 탄도미사일(ICBM)을 요격하는 미사일 방어 시스템을 완성했다.

이 시스템에서 핵심적인 역할을 하는 것은 단연 ‘레이저’였다. 레이저를 사용해 추진단계(Boost phase)의 대륙간 탄도미사일을 요격하는 방식이었다. 레이저 요격은 보잉사(Boeing 社)의 747 대형 항공기 전면부 노즈(Nose)에 레이저 포드(Pod)를 장착해 운용했다. 이 대형 항공기의 이름은 YAL-1 에어본 레이저(Airborne Laser)이다.

항공기 제작사인 보잉 이외에도 레이저 포드를 제작하기 위해 미국의 노스롭그루먼과 록히드마틴이 나섰다. 완성된 YAL-1 항공기는 2010년 시행된 테스트에서 2개의 모의 대륙간 탄도미사일을 성공적으로 요격했다. 실험에는 성공했지만, 이 레이저 무기체계는 전력화를 눈앞에 둔 지난 2011년 12월 전면 취소되었다.

레이저의 사거리가 너무 짧다는 게 이유였다. 미국의 싱크탱크인 브루킹스 연구소(Brookings) 등에서 분석한 결과, YAL-1 항공기에서 발사하는 레이저는 본래 원거리에서 적의 미사일을 요격해야 하는데, 제 기능을 발휘 못한다고 평가했다. 사거리가 짧다는 것은 적의 방공망(防空網) 내부에까지 항공기가 진입해야 한다는 뜻이다. 적의 지대공(地對空) 공격에 표적을 자처하는 꼴이다.

또한 추진 단계의 미사일은 빠른 속도로 고도를 높이는데 이 추진 단계의 미사일을 항공기가 적기(適期)에 쫓아가 레이저를 발사하는 것도 문제로 지적되었다. 레이저 발사 시점에서 이미 미사일은 고도를 높여 요격이 어려워진다는 것이다.

로버트 게이츠 국방장관도 2009년 현직에 있을 때 “이 무기체계가 우리가 요구하는 사거리를 가지려면 지금보다 최소 20~30배 정도 더 강력한 파워를 가져야만 한다. 지금의 발사 강도로는 전력이 될 수 없다”고 직격탄을 날렸다. 결국 10조원이 넘는 돈을 투자한 이 야심찬 레이저 무기체계는 빛을 보기도 전에 사라져버렸다. 이를 두고 미국의 《LA타임스》 등은 국방부의 잘못된 계산을 신랄하게 비판했다.

북한의 레이저 총

레이저 거리측정기를 탑재한 북한의 탱크를 김정일이 둘러보고 있다. 사진=조선중앙방송

미국이 앞서 언급한 YAL-1 항공기의 레이저 장착 실험이 한창 진행되고 있을 무렵인 지난 2003년 초 북한은 이미 휴대용 레이저 총을 가지고 있었다. 중국에서 개발한 이 레이저 총은 대인(對人) 무기체계로 사람에게 쏘면 시력을 잃게 만드는 것으로 알려졌다.

이 레이저 총의 이름은 ‘ZM-87’이다. 이 총의 유효사거리는 2~3km이며, 최대 10km까지 조사가 가능한 것으로 알려졌다. 2~3km 내외에서는 사람의 시력을 잃게 만들고, 10km 내외에서는 일시적인 시력저하 등을 유발하는 것으로 알려졌다. 일부 전문가들은 북한이 이 레이저 총에서 발사되는 레이저 광선을 광학장비를 통해 확대하여 발사한다면 레이저의 파괴력이 더 높아질 가능성이 있다고 분석했다.

지난 2003년 3월, 사무엘 테일러 주한미군 대변인은 “DMZ 주변에서 정기적인 임무를 수행하던 미군의 아파치 공격헬기 2대가 북한의 레이저 총에 맞았다”고 공식 발표했다. “임무를 수행 중이던 헬리콥터에서 레이저 감지 경보가 울렸고, 이는 레이저를 아파치 기체(機體)가 맞았을 경우에만 작동한다”고 대변인은 설명했다. 이 내용은 미국의 《워싱턴타임스》를 통해 최초 보도되어 국내에도 알려진 바 있다.

주한미군은 북한의 레이저 공격 이후 아파치 헬리콥터 조종사들에게 레이저 광선 보호용 고글을 착용하도록 한 것으로 알려졌다. 미국의 국방전문가들은 북한이 휴대용 레이저 총과 레이저 거리측정기를 이미 전력화한 것으로 보고 있다.

북한의 레이저 거리측정기는 탱크의 조준 정확도를 높이는 데 적용되고 있다. 최근 테러집단 IS와의 전투가 한창인 시리아에서도 북한의 레이저 거리측정기(Laser range finder)를 탑재한 북한산 탱크가 목격되었다.

대북전문매체인 NK 뉴스에 따르면 시리아가 보유하고 있는 대다수의 탱크는 북한이 시리아에 1970~80년대 제공한 T-54와 T-55 탱크들이다. 북한은 T-54/55 소련제 탱크를 개량해 사용해 왔으며, 특히 이 탱크에 레이저 거리측정기를 장착해 조준 및 명중률을 높였다. 현재 시리아 육군에서는 이 탱크를 그대로 사용 중이며, 일부는 테러집단 IS의 손에 들어가 사용되고 있기도 하다.

북한에서는 레이저를 군사무기로 만드는 데 오래전부터 관심을 가져왔다는 게 관계자들의 말이다. 익명을 요청한 일부 탈북자의 증언에 따르면, 이미 김정일 정권부터 레이저를 활용한 군사무기 개발이 여러 차례 있었던 것으로 알려졌다. 2000년대 초반 북한 평안남도 등에 ‘국방레이자무기연구소’를 설립해 레이저를 활용한 무기체계를 개발한 것으로 알려졌다. 이 연구소 등에서 개발한 레이저를 활용한 거리측정기, 레이저 저격무기 등을 중동 지역에 다량 수출했다는 증언도 나온 바 있다.

2010년 4월 ‘조갑제닷컴’에 실린 한 기사는 천안함 폭침 사건 이후 발생했던 우리 해군의 잇단 링스(Lynx) 헬기 추락을 두고 북한의 레이저 무기에 의한 추락일 가능성을 제기한 바 있다.

당시 해군의 링스 헬기는 미확인 물체를 추적하다가 복귀하던 중 추락했다. 당시 2일 간격으로 추락한 링스헬기는 한 대는 신형이고, 다른 한 대는 구형이었다. 이 추락을 두고 합참 및 관계기관에서 내린 결론은 조종사 실수, 불량 부품, 잦은 출동 등 엇갈린 결론들이 쏟아져 나왔다.

김필재 《조갑제닷컴》 기자는 해당 헬기가 북한의 레이저 무기에 맞아 추락했을 가능성을 거론했다. 김 기자는 북한이 새로 도입하거나 실험 중인 레이저 무기를 남한의 군대에 시험적으로 발사하고 있다고 분석했다. 관련 근거로는 북한이 러시아로부터 입수한 인공위성 레이저 위치추적시스템(SLR) 등을 들었다.

레이저 砲 개발 완료한 보잉사 “사거리 공개할 수 없어”

보잉사가 개발을 마친 CLWS 레이저 무기체계(위). 레이저가 무인기 표적을 조준하고 있다(아래).

지난 2015년 8월, 미국의 보잉은 첨단 레이저 무기를 소개했다. 이 무기의 이름은 ‘CLWS’로 소형레이저무기체계(Compact Laser Weapons System)를 뜻한다. 보잉은 이 무기를 개발해 공중의 무인기를 무력화시키기 위한 목적으로 사용할 예정이다.

2014년 3월 말, 청와대를 포함한 국내 주요 지역을 공중에서 촬영한 후 귀환하다 추락한 북한의 무인기 3대를 백령도 등에서 발견한 바 있다. 당시 이러한 북한 무인기에 대응할 마땅한 전력을 찾지 못한 국방부는 추후 대응책을 강구하겠다고 발표했다. 이런 무인기는 북한뿐 아니라 중동 등에서도 빈번하게 사용하고 있다.

기자는 중동의 취재원을 통해 테러집단 IS와 쿠르드족 민병대도 상업용 무인기 등을 개조해 정찰용으로 전장에서 사용하고 있다는 사실을 지난 2015년 6월 최초로 확인해 보도했었다. 즉 무인기는 현대전에서는 간과할 수 없는 무기이다. 이런 소형무인기는 그 크기가 작아 전투기나 헬리콥터로 대응하기는 어렵다. 보잉은 CLWS를 사용해 이러한 소형 비행물체를 잡겠다는 것이다. 기자는 이 CLWS에 대해 더 자세한 내용을 확인하기 위해 미국 보잉에 서면으로 인터뷰를 요청했다.

다음은 보잉의 퀴나 존스 씨와의 일문일답이다.

—미 국방부는 해당 레이저 무기를 언제 실전 배치할 것인가.

“현재 보잉은 프로토타입(Proto-type)을 이미 지난 2014년 중 국방부로 보내 해당 무기체계의 필요성을 검토하고 있다. 정확한 생산 규모와 전력화 시기를 결정할 것이다. 본 레이저 무기체계 개발을 요청한 부서가 어디인지는 보안상 밝힐 수 없다.”

—이미 보잉은 앞서 미사일 방어체계(MD)의 일환으로 레이저 무기를 탑재한 YAL-1 항공기를 제작한 바 있다. 그런데 해당 무기체계는 취소되었다. 이처럼 레이저를 사용한 무기가 취소된 전례가 있는 상황에서 다시 레이저 무기체계를 개발한 이유가 무엇인가.

“보잉의 레이저 및 전기광학 시스템(Boeing Laser & Electro-Optical Sys-tems) 부서는 운동에너지를 활용해 군사화하는 방안을 모색해 왔다. 그 이유는 비용절감에 효과적이기 때문이다. 이러한 레이저 무기체계를 운영하는 데 필요한 것은 오로지 전력(電力)뿐이다. 또한 이 CLWS는 다른 레이저 무기 대비 간단한 4가지 구성품으로 제작되었다. 빔(Beam) 발사장치, 광섬유 레이저, 냉각장치, 그리고 전력공급장치뿐이다. 구성품이 적은 덕분에 이 CLWS의 무게는 고작 295kg(650파운드)에 불과해 지금까지 개발된 레이저 무기 대비 탁월한 휴대성을 지니고 있다. 물론 이 CLWS를 다른 군사장비에 장착해 운용할 수도 있다.”

레이저 무기 CLWS, 추격과 공격 동시 가능

—레이저 무기는 일종의 빛을 발사하는 것이다. 빛을 반사하는 거울이나 다른 빛의 굴절을 유발하는 물체로 이를 막아낼 수 있지 않나? 일례로 무인기 표면이 빛의 반사를 유발하는 재질이라면, CLWS로 요격이 가능한가?

“고에너지(High energy)를 응집시켜 발사하는 CLWS는 많은 빛을 모아 작은 목표물에 발사하는 원리다. 즉 이 CLWS는 상당히 강도 높은 빛을 쏘기 때문에 거울과 같은 반사체로 반사하는 것은 불가능하다.”

—CLWS의 유효사거리는 얼마인가.

“이 CLWS의 정확한 사거리는 아직 공개할 수 없다. 다만, 수마일 밖에서 요격이 가능하다. 또한 지상과 공중의 물체를 목표물로 지정하면, 식별과 추적을 동시에 하면서 공격이 가능하다.”

—CLWS가 발사하는 레이저는 일종의 빛이다. 이런 레이저가 기상적 악조건인 폭우, 폭설, 태풍, 토네이도 등의 상황에서도 발사가 가능한가?

“이미 여러 기후적 악조건에서 시험을 마친 상태다. 당신이 언급한 기상조건 이외에도 안개와 바람이 많이 부는 상황에서도 실험을 마쳤다. 그 결과 CLWS는 이미 생산된 다른 무기체계처럼 어떠한 악조건에서도 사용이 가능하다는 것을 확인했다.”

—이 CLWS 레이저 무기체계를 FMS(해외군사판매)를 통해 한국에 판매하거나 다른 동맹국에 판매할 가능성이 있나?

“현재 CLWS는 미국 내수용 무기체계로만 개발되었기 때문에 아직 수출 여부는 알 수 없다. 이 무기체계는 대정보(對情報·Counter intelligence), 감시, 정찰 임무 등에 투입될 예정이다.”

레이저 무기는 총알이나 포탄을 사용하지 않기 때문에 비용대비 효율이 뛰어나다. 총알이나 포탄을 사용하는 재래식 무기체계는 탄약고에 총알과 포탄 등을 적재해 두어야 하고, 전시에도 지속적으로 탄약을 생산해야만 한다. 그러나 레이저 무기는 전력만 있으면 언제든지 발사가 가능하고, 발사 시 들어가는 비용이 매우 저렴하다. 이러한 효용성을 고려한다면, 한국도 레이저 무기체계의 개발을 간과할 수 없다. 과연 우리는 어떤 레이저 무기를 개발 중인지 국방과학연구소(ADD)에 확인해 보았다.

한국 국방과학연구소도 레이저 무기 개발 중

국방과학연구소 대외협력실의 신환규 담당자는 “현재 국방과학연구소에서 레이저 무기체계를 개발 중인데 세부적인 부분은 보안사항이라 답변이 불가하다”고 했다. 레이저 무기의 용도와 목적 등의 추가적인 질문에도 “보안상 답할 수 없다”고 답했다. 이 답변을 통해서 국내에서도 레이저 무기를 전력화하기 위한 연구를 하고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 이 무기체계가 어느 정도 완성도를 가지고 있는지 또 언제쯤 실제 투입될지는 미지수다.

국내외 국방전문가들에 따르면 레이저 무기는 비용절감에 큰 도움이 되는 무기다. 발사에 필요한 별도의 탄약을 개발할 필요가 없기 때문이다.⊙

레이저 무기체계가 극복해야 할 약점 3가지

낮은 파괴력

현재 미군 등에서 운용 중인 레이저 무기체계는 모두 그 파괴력이 약한 편이다. 파괴력이 약하다는 것은 만재배수량이 수만 톤에 이르는 대형 군함 등을 레이저로는 일격에 파괴할 수 없다는 말이다.

미 해군의 듀이(USS Dewey)와 폰스(USS Ponce) 군함에 탑재된 레이저 발사무기가 사용하는 전력은 30kW(킬로와트) 이내의 파워다. 이 정도 전력은 10명 이내의 사람이 탑승하는 소형 보트의 일부분만을 조준해 파괴할 수 있는 수준이다. 이러한 파괴력은 기존 재래식 무기체계와 비교한다면 상당히 미미한 것이다.

미 해군에 따르면, 현재 이 레이저 무기는 해상에서 군함으로 돌진하는 고속함정을 파괴하는 데 사용되고 있다. 이런 무인고속함정은 내부에 폭약을 탑재해 대형 군함에 돌진시켜 군함의 일부를 폭파시켜 버린다. 이런 전술은 이란에서 주로 사용하고 있다. 마치 제2차 세계대전 당시 일본이 사용하던 가미카제의 자폭과 유사한 전술인데 차이는 해상에서 보트를 사용하는 점이 다르다.

미 해군은 그동안 이렇게 돌진하는 보트를 제거하는 데에 골머리를 앓아왔다. 이런 고속보트는 돌진해 오는 속도가 빠르고 근거리에서 나타나기 때문에 기존 함포나 기관총으로 상대하기에는 탄약 장전 등에 준비시간이 걸려 대응이 어려운 단점이 있었다. 이런 단점에 레이저 무기가 적절한 효과를 보이고 있다는 게 미 해군의 설명이다. 레이저 무기는 고속으로 돌진해 오는 보트의 엔진 등에 레이저를 발사하고 있다. 레이저의 강도가 약해 보트를 통째로 파괴하기보다는 보트의 주요 부위를 공격하고 있다. 미 해군은 차츰 전력을 높여 100kW 이상의 출력을 내는 레이저로 업그레이드할 예정이다.

짧은 유효사거리

레이저 무기는 일종의 광선이기 때문에 빔의 파워를 지속적으로 유지하기 위해서는 고도의 광학(光學)기술이 요구된다. 이 때문에 현재 레이저 무기는 거리가 멀어질수록 레이저 빔의 파워가 줄어들어 파괴력이 낮아진다. 이를 극복하려면 강력한 전력을 공급하거나, 광학 발사 장비를 개선해야 한다.

레이저 무기를 지속적으로 개발하고 있지만, 대부분의 레이저 무기의 유효사거리는 수 킬로미터 내외이다. 이는 유도무기체계인 미사일이나 로켓 등과 비교한다면 사거리가 매우 짧은 것이다. 유효사거리가 짧은 탓에 현재 미국의 군함에 탑재된 레이저 무기체계도 공격보다는 함선의 근거리 방어용 CIWS(근접대공방어시스템, 골키퍼)체계처럼 사용하고 있다. 사거리가 길어지면 방어보다는 공격용으로 사용할 가능성이 많다.

애매한 교전규칙

아직까지 레이저 무기를 전력화한 나라는 많지 않다. 이 때문에 국제적인 교전규칙(ROE·Rule of Engagement)이 정해지지 않았다. 다만 국제적으로 레이저 무기는 사람을 향해 발사하면 안 된다는 정도의 가이드라인만 있을 뿐이다. 미 해군도 해상에서 레이저 무기를 사용할 경우 군인이 아닌 함선만을 조준해 사용한다는 규칙을 정해두었다. 레이저 무기 사용 판단은 함장이 한다.

북한과 중국은 레이저 무기를 대인공격용으로 쓰면 안 된다는 국제지침에도 불구하고 대인용으로 사용하고 있다. 앞서 언급한 ZM-87과 같은 레이저 무기는 사람의 시력을 잃게 만드는 치명적인 무기이다.

지속적인 개발과 연구를 통해 위 단점들이 극복된다면, 앞으로는 〈스타워즈〉 영화처럼 군인들이 총과 미사일이 아닌 레이저를 쏘아대는 시대가 올지도 모른다.

출처: https://www.sciencetimes.co.kr/news/%EA%B3%B5%EC%A4%91-%EB%A0%88%EC%9D%B4%EC%A0%80-%EC%9A%94%EA%B2%A9%EC%9D%B4-%EC%96%B4%EB%A0%A4%EC%9A%B4-%EC%9D%B4%EC%9C%A0/

공중 레이저 요격이 어려운 이유 – Sciencetimes

공중 레이저 요격이 어려운 이유

드론 및 헬기에 탑재하는 소형 시스템 개발 중

2017.07.06 09:49 김준래 객원기자

레이저(laser)가 가진 특징은 빛을 산란(散亂)시키지 않아 먼 거리를 보낼 수 있기 때문에 높은 에너지를 집중할 수 있다는 점이다. 특히 빛의 속도로 직진하여 목표를 파괴할 수 있는 강점 때문에 레이저는 오래 전부터 파괴 및 살상 무기로 검토되어 왔다.

무인기에 탑재할 수 있을 정도로 소형화된 레이저 발사 시스템이 개발되고 있다 ⓒ Northrop Grumman

하지만 레이저를 활용한 무기는 처음 생각과는 달리 치명적인 단점이 존재했다. 바로 발사 시스템의 크기였다. 불과 수 km 정도의 거리에 위치한 목표물을 레이저로 명중시키기 위해서는 집채보다 커다란 장치가 필요했던 것.

이 같은 단점 때문에 얼마 전 까지만 해도 레이저 발사 시스템은 지상에서만 사용이 가능한 것으로 여겨졌는데, 최근 들어 미국이 무인기나 헬리콥터 등 공중을 나는 비행체에 탑재할 수 있을 정도로 소형화된 레이저 발사 시스템을 개발하고 있어 주목을 끌고 있다.

레이저 발사용 고고도 무인 드론 개발 검토

권위있는 군사정보 포털인 제인스(janes.com)는 미국의 미사일방위청(MDA)이 미사일 방어를 위한 레이저 발사용 고고도 무인 드론 개발을 검토하고 있다고 보도하면서, 계획대로 공중에서도 레이저 요격이 가능해진다면 무기 역사에 있어 새로운 이정표가 될 것이라고 전망했다. (관련 기사 링크)

미국이 공중 레이저 요격 시스템을 추진한 것은 사실 이번이 처음은 아니다. ABL(Airborne Laser)이라는 이름의 이 프로젝트는 꽤 오래 전인 지난 1990년대부터 시작되었다. 당시에도 레이저 발사 시스템의 크기가 문제가 되었던 터라, 이를 탑재할 수 있는 유일한 크기의 비행기인 보잉 항공기를 대상으로 프로젝트가 추진되었다.

본격적인 개발은 2001년부터 시작되었는데, 미 공군은 일선에서 퇴역한 보잉747 항공기를 이관 받아 레이저 요격에 필요한 여러 가지 시스템들을 장착했다. 특히 항공기의 앞부분에는 터렛(turret)이라 불리는 회전포탑을 장착하여 레이저 무기만이 가진 독특함을 섭외기도 했다.

MDA가 레이저 요격 시스템이 거대한 규모임에도 불구하고 보잉747 항공기를 활용하여 이를 공중에 까지 실어 나르고자 했던 이유는 전술탄도미사일(TBM)을 발사 단계에서 파괴시키기 위해서였다. 바로 미사일방어시스템(MD)의 하나인 초기 단계 요격을 위해 도입한 것.

미사일방어시스템은 발사 전 단계 공격과 발사 초기 단계 요격, 그리고 중간 단계 요격 및 종말 단계 요격 등 다층 방어 시스템으로 세분화되어 있다. 요즘 국내에서 이슈가 되고 있는 사드(THAAD)는 마지막 단계인 종말 단계의 미사일을 요격하는 시스템이다.

레이저 요격 시스템이 탑재된 항공기의 회전포탑 부분 ⓒ MDA

ABL 프로젝트는 현장 테스트에서 발사 직전의 미사일을 모두 파괴하는 등 뛰어난 성능을 보인 것으로 알려졌다. 하지만 막대한 비용이 소요되는 점을 감안하여, 결국 지난 2011년에 프로젝트 추진이 취소되는 운명을 맞이했다.

하지만 당시 개발된 기술이 그대로 사라질 것을 아깝게 여긴 미사일방위청이 최근 들어 무인기에 탑재할 작고 저렴한 공중 레이저 무기 시스템을 개발하겠다고 발표하여 다시 화제가 되고 있는 상황이다.

미사일방위청이 내세운 무인기에 탑재시킬 레이저 요격 시스템의 스펙은 최소 140kW급의 출력을 지닌 레이저로서, 280kW급 출력을 30분간 유지할 수 있을 정도의 시스템이다. 이 정도의 레이저 시스템이라면 대략 2300kg에서 5700kg 정도의 무게가 예상되는데, 이를 싣고 약 19km 높이의 상공에 까지 올라갈 수 있는 무인기여야 한다.

이에 대해 방위청의 관계자는 “현재 사용할 수 있는 무인기 가운데 이 정도의 조건을 충족할 수 있는 모델은 글로벌호크가 유일하다”고 밝히면서 “좀 더 면밀한 검토가 필요하지만 계획대로 소형 레이저 요격 시스템을 개발할 수 있다면, 글로벌호크 무인기가 이를 싣고 약 36시간 정도를 떠 있을 수 있을 것”이라고 밝혔다.

그러면서 “미사일방어청은 오는 2023년까지 다른 단거리 미사일 외에도 대륙간탄도미사일(ICBM)을 요격할 수 있는 무인 공중 레이저 요격 시스템을 도입할 예정”이라고 전망했다.

레이저 발사 시스템은 항공기보다 헬리콥터에 더 유리

미사일방위청이 레이저 요격 시스템을 무인기에 탑재시키는 프로젝트를 추진하고 있는 가운데, 미국의 대표적인 방위산업체인 레이시온社는 아파치 헬리콥터에 탑재할 수 있는 레이저 요격 시스템의 현장 테스트를 진행했다고 발표하여 관심이 모아지고 있다.

레이시온社의 발표에 따르면 발사된 레이저의 출력 규모에 대한 구체적인 언급은 없었지만, 최근 뉴멕시코주에 위치한 사격장에서 진행된 발사 테스트에서 1.4km의 거리에 위치해 있는 표적을 성공리에 명중시킨 것으로 나타났다.

레이저 요격은 항공기보다 헬기에 더 적합하다는 주장이 나오고 있다 ⓒ Raytheon

이 회사의 관계자는 “레이저 요격 시스템은 규모는 크지만, 출력이 그에 비해 강하지 않아서 원거리에서 사용해야 하는 항공기에는 적합지 않다”라고 설명하며 “오히려 목표물에 근접하여 신속하고 정밀하게 발사할 수 있는 헬리콥터가 현재로서는 더 나은 비행체”라고 강조했다.

실제로 민간인 밀집 지대에서 적이 탑승한 차량이나 모여 있는 기지를 요격한다면 주변에 피해를 주지 않을 수단이 필요한데, 폭발을 기반으로 하는 무기는 이런 경우에 사용하기가 곤란해진다. 반면에 레이저는 출력을 조절하여 비살상 무기로 사용할 수 있고, 또한 주변에 피해를 거의 미치지 않는다는 점에서 이런 경우에 유리한 특징을 갖고 있다.

레이시온社의 관계자는 “실전배치까지는 앞으로 많은 시간이 필요할 것으로 생각되지만, 아파치 헬기에서 레이저로 적들을 타격하는 것이 가능해진 만큼, 과거 SF영화에서나 보았던 장면이 현실화 된 것이라 할 수 있다”라고 말했다.

출처: https://namu.wiki/w/%EA%B4%91%ED%95%99%20%EB%B3%91%EA%B8%B0?from=%EA%B4%91%ED%95%99%EB%B3%91%EA%B8%B0

광학 병기

1. 개요[편집]

이스라엘과 미군이 합작해 만든 THEL/ACTD

일반적으로 레이저 병기를 의미한다. 광자의 운동을 한쪽 방향으로 가속시켜 미시계의 운동에너지(우리 눈에는 열에너지로 보이는)를 직접 목표에 전달한다. 입자병기 혹은 지향성 에너지 무기(directed-energy weapon, DEW)로 분류된다.

원래 공상과학에서만 구상되었으나 미군에 의해 CIWS용 프로토타입과 탄도미사일 격추용으로 개발되고 있다.

2. 특징[편집] 2.1. 장점[편집]

• 광속
  만약 지구상에서 달 표면의 콜로니를 공격해야 한다고 가정했을 시, 달까지의 직선 최단 거리인 30만km를 마하 100 속도의 미사일이 날아간다고 가정해도 꼬박 3시간이 넘게 걸린다. 반면 광속으로 발사되는 광학병기의 경우 표적이 달 뒷면에 있는 경우가 아니라면 단 1초 만에 달 표면을 타격할 수 있다. 특수 상대성 이론에 따르면 자연계에서 정보의 최대 전달 속도는 진공에서의 광속이라 투사체의 속도가 아무리 발전해도 빛의 속도를 이길 수 없다. 이를 회피할 수 있는 유일한 방법은 레이저의 발사 방향을 예측해서 미리 대비하는 것이다.

• 직진성
  목성이하의 질량은 중력 렌즈 효과로 인한 궤적의 왜곡이 적기에 지구 내에서는 발사와 동시에 명중한다.

• 관측 불가
  레이저의 궤적은 공기중의 먼지에 의해 산란되거나 공기 자체를 플라스마로 만들면서 지나가는 왜곡을 보지 않는 한 육안으로는 볼 수 없다.

• 낮은 발사 비용
  레이저 발사대의 설치 비용은 천문학적이지만 레이저 자체에는 화약이나 고도의 유도체계가 필요 없다. 레이저의 출력마다 비용이 다르지만, 발사 비용이 발당 한화 3,000원이 채 안 된다.

• 무반동
  질량이 없기에 반동이 없다.

2.2. 단점[편집]

• 제한된 파괴력
  흔히들 하는 생각과 달리 레이저가 주로 피해를 주는 레이저 어블레이션(Laser Ablation) 현상은 단순히 레이저 빔이 전달하는 에너지에만 비례하는 것이 아니다. 단위 면적당 순간 에너지양. 쉽게 말하면 단위 시간당 에너지의 밀도인 fluence(흡수선량, 단위 W/m^2)와 비례해 피해량이 증가한다. 즉, 출력을 높인다고 할지라도 에너지 밀도가 낮으면 실제 파괴력은 약하고, 약한 출력이더라도 에너지 밀도를 높인다면 파괴력이 강하다. 따라서 파괴력을 극대화할 때는 레이저를 연사하지 않는다.레이저를 어떤 방식으로 조사하는지에 따른 피해를 도식화한 그림이다. CW는 연속적으로 조사할 경우, ns는 나노초 단위의 펄스, ps/fs는 피코초와 펨토초 단위의 펄스를 조사하는 경우이다. 위의 도식과 같이 펄싱으로 인한 효과를 얻기 위해서는 Mode Locking, Q Switching, Gain Switching과 같은 레이저 공학적 기술을 이용해야 하며, 이는 설계과정을 훨씬 더 복잡하게 만든다. 이처럼 광학병기의 주요 타격 수단은 열량이다. 빛의 운동량은 에너지보다 매우 적어 충격력(=저지력)은 무시할만한 수준이기 때문. 그리고 레이저 조사 방식에 따른 차이가 있기는 하지만, 일반적으로는 에너지가 장갑을 관통하는 데 사용되기보다는 장갑에 열복사/ 열전도 그리고 증발을 일으키는 데 그치기 때문에 레이저 무기는 출력을 높인다 해도 질량을 질량으로 맞교환하는 물리적인 관통자 무기에 비해 효율이 많이 떨어진다.

• 곡사 불가
  곡사포는 포물선 운동을 하고 미사일 방향 전환이 자유롭기에 산이나 수평선 너머의 적을 타격할 수 있지만, 레이저는 일반적인 상황에서는 경로를 휘는 게 불가능하다. 이 때문에 군함에 함포로 레이저를 탑재하면 지구의 곡률 때문에 아무리 군함의 제일 높은 곳에 레이저 함포를 장착해도 50km 너머의 적은 직사로 조준할 수 없다는 연구가 나왔다.

• 짧은 유효사거리광자의 양자역학적 특성인 회절 현상 때문에 매질이 없는 우주에서도 유효사거리가 짧으며 이를 기술적으로 극복할 수도 없다. 이론적으로 이를 최소화하는 것을 회절 제한이라 부르는데, 현실의 광학 병기들은 이 근처에도 가기 전에 렌즈가 가열되어 팽창하는 Thermal Lensing 현상으로 인해 초점을 잃고 파괴력이 떨어진다.

• 반사
  대기권에서는 에너지가 공기 입자에 흡수되고, 에너지를 흡수한 공기가 가열되어 아지랑이 현상을 일으켜서 레이저를 굴절하기에 대기권 내에서는 비효율적이다. 날씨가 조금이라도 흐리거나 주변에서 난반사를 일으키는 요소가 많으면, 금세 산란하여서 정확도가 급격히 떨어지거나, 의도치 않게 안구나 광학 장비, 통신 장비에 손상을 일으킬 수 있다. 실제로 걸프 전쟁 때, 사막의 모래나 유정이 불타면서 발생한 연기로 인해 레이저 유도 폭탄인 GBU-12의 명중률이 급하락했다. 따라서 레이저를 산란하는 연막탄이나, 반사율이 높은 소재를 장갑 표면에 코팅하거나 복합장갑 등지에 내장하면 레이저가 가진 에너지 일부를 반사하거나 산란해서 위력을 크게 낮출 수 있다. 다만 후자는 코팅된 표면이 더러워지면 반사율이 격감하기에 반사 소재를 장갑 안에 내장해 외부의 오염에서 격리하거나, 아예 오염 요소가 생기지 않는 우주전 같은 환경에서 사용해야 효율이 높기에 완벽한 방법은 아니다.

• 내열성
  내열성이 높은 특수 소재로 만들어진 장갑판이나, 빔 코팅 기술처럼 장갑 대신 증발하거나 기화되는 특수한 화학 물질을 장갑의 표면에 코팅해서 소작 냉각(ablation cooling)을 통해 레이저 빔의 위력을 저하하는 방법도 있다. 레이저에 대한 완벽한 방어 수단은 아니지만 주로 입자 빔을 쏘는 입자병기에 대한 장갑 방어 수단으로써 쓰인다.

• 가성비
  기술의 발전으로 실전 배치되는 광학병기도 존재하지만, 현재 기술 수준의 레이저는 간단하게 반사 코팅만 해도 막을 수 있고 제대로 된 무기로 사용할 수 있을 정도의 위력을 내려면 상당한 수준의 설비와 비용이 필요하다. 따라서 가성비 때문에 질량 병기가 더 효율적인 경우가 많다.

3. 활용[편집]

게임 속 무기가 현실로? 레이저 무기.

미사일 방어체계와 연관하여 날아오는 미사일을 공중에서 격추하기 위한 4μm 또는 10μm대역의 고출력 레이저가 개발되고 있으며, 이를 장거리로 전송하는 장치와 함께 체계를 구성했다. 현재는 레이저의 출력이 공격용 무기화에 충분할 정도로 높아져서 해군함정에 레이저 무기를 장치하는 추세이다.

3.1. 대공 화기[편집]

각국은 레이저를 차세대 대공 방어 체계로 개발하고 있다. 특히 한발 한발의 비용이 비싼 미사일과 달리 레이저는 비록 초기비용은 높을지언정 설치하고 나면 전력만 들이면 돼서 유지비용이 저렴하며, 미사일이나 전투기 등은 그 특성상 장갑이 그렇게 두껍지 않기 때문에 상대적으로 낮은 화력으로도 큰 효율을 볼 수 있어 더 주목받고 있다.

이쪽 분야에서 선두주자인 미군의 경우 이미 레이저 요격 무기 개발을 시작하고 실전배치를 눈앞에 두고 있다. 이스라엘 역시 아이언 돔을 미사일 대신 레이저로 바꾼 요격체계인 아이언 빔을 개발중이다. 미해군은 소형 UAV나 소형보트 등의 위협을 파괴할 수 있는 30 kW급의 레이저를 배치하고 있고, 더 고출력 (50kW) 또는 이를 여러개 묶어서 60-100kW급을, 미래에는 300kW급의 레이저를 함정에 설치할 계획이다. 이 정도면 충분히 대공 미사일을 대체할 수 있는 단계이며, 미 해군은 미사일 대신 레이저를 차세대 함정의 대공방어무기의 주력으로 할 계획이다.

창과 방패의 논란이 여전히 지속되듯 미사일들도 보란 듯이 개량을 거듭하고 있다. 탄체를 조금씩 회전하여 레이저의 타겟이 된 부위에 축적되는 열 에너지를 분산시키는 것이 대표적인 방법이다. 또한 위력이 고열에서 나온다는 특성 때문에 내열 장비를 도배해서 버티는 방법도 있다. ICBM의 재돌입체는 대기권에 아주 급격한 각도로 돌입하기 때문에 탄두부에 가해지는 열이 엄청나서 융제(Ablative)를 도포해서 열전달을 늦추는데, 이것을 더 두껍게 도포한다면 레이저 무기의 방어에도 충분히 사용될 수 있다. 실제로 러시아제 탄도미사일인 Topol의 탄두들은 이러한 방법 중 하나를 채택하였다고 한다.

조사된 레이저가 담고 있는 에너지의 거의 대부분을 반사해낼 수 있는 고반사율을 지닌 특수 도료를 이용하는 방법도 연구되고 있다. 고반사율을 지닌 특수 도료로 레이저의 에너지를 산란시킬 수 있다고 하더라도 그것은 이론상의 수치이며, 실질적으로는 반사하지 못하고 흡수되는 에너지로 인해 파손되기 때문에 완벽한 대책은 아니다.

대탄도탄용 공대공 레이저 플랫폼인 미군의 YAL-1 ABL이 등장하면서 레일건보다 앞서서 실전 배치가 눈앞에 다가왔으나, 전술적으로 의미있는 출력을 내기 위해선 대용량의 제네레이터와 대형 냉장고 크기의 냉각기가 필요하기 때문에 전투기나 현용 전차 등에는 탑재하기가 어렵다고 한다. 하지만 F-35A의 경우 전자장비 공간에 여유가 있기 때문에 장차 탑재하려는 계획이 있다. 이 외에도 함정의 대공방어 시스템을 레이저로 교체하려는 시도가 이어지고 있다. 실제로 실험적으로 레이저 병기가 배치된 함선이 상당한 수준.

러시아도 소련 때부터 만든 Beriev A-60이라는 대탄도탄용 공대공 레이저 플랫폼이 있으며, 레이저 무기도 러시아가 미국보다 앞질러서 2018년 3월에 이미 미사일 요격용으로 실전 배치하였다.연합뉴스 관련 기사 해당 기사의 사진을 보면 레이저 무기를 탑재한 트럭의 크기가 상당히 큰데, 이로 봐서 해당 레이저는 화학 레이저일 가능성이 아주 높다. 화학 레이저는 고출력을 내기 쉽지만 부피가 크고 독성 기체를 사용하기 때문에 운용에 어려운 점이 많아서 미국은 이미 2004년에 화학 레이저 무기인 MTHEL(Mobile Tactical High Energy Laser)을 개발했지만 상기한 문제점들로 인해 계획을 취소했다. 현재는 미국, 독일(라인메탈) 등지에서 최신 기술인 고출력 고체/광섬유 레이저 기술을 이용해서 장갑차나 헬리콥터에 탑재 가능한 크기의 레이저 무기를 새로 개발하고 있으며 상당한 진척을 보여주고 있다. 한편 미국은 함정용 및 MD용으로 메가와트 출력의 자유전자레이저도 개발하고 있다.

2020년 3월 18일. 록히드 마틴과 미 해군은 HELIOS (Integrated Optical-dazzler and Surveillance) 시스템을 갖춘 고 에너지 레이저에 대한 상세 설계 검토(CDR)를 마무리 했음을 밝혔다. 이 레이저 무기 시스템은 해군의 육상시험장에서 테스트할 예정이며, 내년에 DDG에 통합할 것 이라고 한다.

한편 한국에서도 이러한 대공 레이저 무기가 개발 중에 있다. 2019년 7월 11일 주한미군사령부가 발간한 '주한미군 2019 전략 다이제스트'에 따르면, 한미 양국은 지향성 에너지 무기체계와 GPS(위성항법장치) 교란 대응 능력, 차세대 적외선 감지, 자율상황인지 시스템 등 50여 개의 첨단 프로젝트에 대한 공동 개발을 진행하고 있다. 이에 대한 우리의 관계기관에 따르면, 무기체계가 아닌 핵심 기술에 대한 응용 연구로서 진행 중이며 비공개 사안이라 구체적인 언급은 어렵다고 답했다.
2020년 6월 1일 방위사업청은 레이저 광원 기술개발과 함께 무기체계 개발도 병행하고 있으며 특히 ‘안티 드론(Anti Drone)’ 관련 사업을 진행 중임을 밝혔다. 지난해 광섬유 레이저 발진기와 레이저 대공무기(Block-Ⅰ) 개발에 착수했으며 2024년 전력화를 목표로 하고 있다.# 레이저 대공무기 획득전략으로, 1단계(Block-Ⅰ)로 상용기술을 활용한 고정형 근거리 저속 표적대응체계를 개발한 뒤 2단계(Block-Ⅱ)로 기동형 저난도 표적대응체계를, 3단계(Block-Ⅲ)로 기동형 중·고난도 표적대응체계를 개발할 예정이다.

고정형 레이저 대공무기(Block-Ⅰ)	기동형 레이저 대공무기(Block-Ⅱ)

2020년 8월 3일에 ADD 안흥시험장에서 공개된 이 레이저 무기는 17초간 1km 전방에 위치한 로켓모양 표적을 20kW 출력으로 관통하는 시연을 선보였다. 원래는 1.5km 거리에서 움직이는 비행체를 맞추는 시연이 예정되었으나 이 때 폭우가 내린 관계로 이루어지지 못했다. 이 외에도 강판 3겹을 두른 로켓을 24초만에 관통하거나 영상을 통해 무인기나 드론 등을 요격하는 모습도 공개했다. 그런데 ADD측에서 자신하기를, 이 레이저 기술이 미국을 제외하면 따라올 나라가 없다고 설명했다. 레이저 기술에 대한 자신감이 돋보이는 대목이다.

3.2. 소형 화기[편집]

냉전 시기 소련 전략로켓군에서 개발한 라지르니 삐스딸롓(말 그대로 레이저 권총에 해당하는 러시아어). 본격적인 우주 개척 시대가 시작되면서 소련은 미국이 자신들의 위성이나 우주선을 탈취할 수 있다고 생각하였고, 이로 인해 개인이 사용할 수 있는 레이저 무기를 개발하게 된다.

이 무기는 우주공간에서 적대 우주선의 광학장비나 우주인의 시력을 손상할 목적으로 개발되었다. 화력은 적외선을 조사하여 광학장비의 센서를 망가트리거나, 사람의 눈에 물리적 위해를 가할 수 있었으나 살상 능력은 전무한 수준이었다. 게다가 페레스트로이카와 신사고운동의 시작으로 군비가 감축되면서 결국 이 무기도 1984년 개발이 중단되고 만다.

작동방식에 관해 서술하자면 각 탄환은 일종의 조그마한 램프에 해당하는데, 탄환에는 산소와 지르코늄 그리고 여러 금속염이 충전되어 있었으며, 이트륨 알루미늄 가넷이라는 (Yttrium aluminium garnet, YAG)인조 보석이 렌즈 역할을 했다. 탄환 속 산소와 지르코늄은 점화되어 레이저를 만들고 금속염이 레이저의 파장을 조정한 다음, 렌즈를 통해 집중시켜 발사하는 형식이었다.

상술한 대물용 레이저가 아닌 보조용 목적의 레이저 병기 역시 절찬리에 개발되고 있다. 보병이나 기갑 장비를 위한 레이저 조준기/레이저 거리측정기라던가 하는 것이 그것이다.

대인용 레이저 병기 중 대물용/살상용은 아니지만, 인간의 시신경을 일시적 또는 영구적으로 마비시키는 용도의 레이저는 현재도 세계 각국에서 군용 또는 폭동진압용으로 절찬리에 개발 중이다. 그런데 국제법, 더 정확히는 특정 재래식 무기 금지 협약의 4의정서에서는 시력 상실을 목적으로 한 레이저 병기를 사용하는 것을 불법으로 간주하고 있다. 해당 협약에서 취급하는 무기는 탐지 불가능한 파편 무기(제1의정서), 지뢰와 부비트랩(제2의정서), 화염방사기(제3의정서) 등이다.

다만 조약에 가입하기 위해서는 총 4개의 의정서중 2개만 선택하면 되기 때문에 조약 가입국이라고 해도 제4의정서를 선택하지 않았다면 시력 손실 목적의 레이저를 개발하고 운용해도 별 상관은 없다. 게다가 이 조약이 철저하게 지켜지는 협약이라고 보기는 어려운데, 당장 한국은 제1, 2의정서에 동의한 해당 조약의 가입국이지만 해당 조약에서 금지하는 지뢰를 잘만 사용하고 있기 때문. 이는 국군에서 운용하는 지뢰는 금속탐지기 등의 수단으로 발견할 수는 있기에 본 조약에서 취급하는 탐지 불가능한 무기가 아니라고 취급하기 때문이다. 사실상 눈가리고 아웅인 상황.

중국의 개발 정보는 잘 공개하지 않지만, 공군에서는 무기나 살상용으로 전환이 가능한 레이저 연구가 활발하게 진행되고 있다. 중국 공군 공학 대학 연구진도 우주 쓰레기를 없앨 수 있는 우주 레이저 스테이션의 모의실험을 성공적으로 마쳤다고 보도하였기 때문이다. #

최근 중국에서 ZKZM-500 이라는 레이저 건을 발표했다. 발표에 따르면 특수부대용 비살상무기로 개발된 무기이며, 사거리 800m에 휴대전화처럼 리튬폴리머 배터리를 충전해서 사용하며 2초에 최대 1,000회를 발사할 수 있다고 한다. 화력 자체는 레이저 자체로 목표물을 녹이거나 태워죽이는 SF 수준의 레이저는 아니지만, 목표물이 입은 옷에 불을 지르기 충분한 수준이라고 한다. 실제로 레이저 자체의 출력만으로 옷을 불태울 정도의 화력이 있다면 실제 상황에서는 단순히 군중 제어를 넘어서 사람의 목숨을 빼앗거나 사망에 따르는 중상을 입힐 가능성이 충분히 있다. 전투 상황에서는 전투복에 불이 붙는다면 전투력을 충분히 상실하게 만들 수 있기 때문이다. 또한 목재, 유류, 피복류, 탄약 등 가연성 물질로 만들어진 적의 군수품 및 시설 등에 화재를 일으켜 교란 및 특수 공작 등에 사용될 수도 있다. 중국의 레이저건 발표로 앞으로는 출력강화와 소형화가 더 진행되면 진짜 실전투입이 가능한 수준의 대인용 레이저 개인화기가 나올 가능성을 점쳐볼 수 있게 되었다.

다만 앞서 서술했지만 레이저 무기는 상대적으로 방어대책을 마련하기가 상당히 쉬운 편이다. 중장갑까지 가거나 거울도 쓸 필요 없이, 전투복에 불이 붙더라도 발화점 주변으로 거의 퍼지지 않게 난연처리만 해도 된다. 난연재에는 휘발유를 붓고 불을 댕겨도 딱 휘발유가 묻은 부분만 그을리거나 살짝 탄다. 도곡역 열차 방화 사건의 경우 시너를 10L 넘게 들이붓고 불붙였음에도 불구하고 차체나 바닥은커녕 의자도 전부 태우지 못했다. 발화점이 레이저가 닿는 점 한군데뿐인 광학병기의 특성을 생각하면 불을 붙이는 형식의 무기는 정말 간단하게 방어대책을 세울 수 있는 셈이다. 이 경우 끽해봤자 대충 담뱃불로 지져서 옷에 구멍 뚫리는 것 수준이라고 생각하면 된

출처: https://m.dongascience.com/news.php?idx=50700

[매드사이언티스트2021]2025년 목표 레이저 대공무기 개발 중…2030년대 탄도탄 요격 가능해

[매드사이언티스트2021]2025년 목표 레이저 대공무기 개발 중…2030년대 탄도탄 요격 가능해

2021.11.23 17:45

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레이저 무기 연구, 방어 목적에서 위성 파괴로 진화중

GA-EMS와 보잉이 함께 개발한 고성능 레이저 무기 상상도다. GA-EMS 제공

미국 방산업체인 GA-EMS와 보잉은 지난달 말 미 육군과 300kW급 레이저 무기를 개발하기로 계약을 맺었다고 발표했다. 현재 미 해군이 함정에 탑재해 쓰는 레이저 무기의 출력인 150kW의 두 배에 달하는 성능이다. 이전 성능이 무인기 격추와 미사일 방어에 활용할 수 있는 수준이라면 300kW는 아군에게 달려드는 적 항공기와 미사일을 격추하거나 망가뜨릴 수 있게 된다.

23일 서울 성북구 한국과학기술연구원(KIST) 존슨강당에서 열린 ‘코리아 매드 사이언티스트 콘퍼런스’의 첫 세션인 ‘레이저 기술’에서 군과 전문가들은 “탐지에서 타격까지 초 단위로 걸리는 레이저 무기가 전쟁의 속도를 빛의 속도로 진행되도록 할 것”이라고 입을 모았다. 육군과 국가과학기술연구회가 공동 주최한 이번 행사는 미 국방부가 과학자들이 소개하는 첨단 기술을 듣기 위해 여는 ‘매드 사이언티스트 콘퍼런스’를 모델로 삼고 있다. 2019년 첫 개최 이후 네 번째로 열린 이번 행사는 ‘미래전의 게임체인저를 주제로 진행돼 군 관계자와 연구자들 50여 명이 참석했다.

레이저 무기체계는 고출력 에너지를 직접 표적에 집중시켜 파괴하거나 무력화하는 기술이다. 광속으로 빠르면서 표적을 정확히 조준할 수 있는 빛의 특성을 이용해 높은 정확도와 빛의 속도로 발사가 가능하다. 전력만 충분하면 대량사격과 다수 표적에 동시에 대응하는 것도 가능하다. 군사적 효과 범위와 정도를 작전 목적에 따라 조절할 수 있고 발사와 유지비용도 저렴한 장점이 있다.

레이저 무기는 육군의 지상전력 비대칭 우위 달성을 위한 ‘10대 게임체인저’ 기술에도 포함되기도 했다. 육군은 향후 30년까지 전장을 지배할 첨단과학기술들을 10대 게임체인저로 선정해 연구하고 있다. 허훈 육군교육사령부 전투발전개념과장은 “모든 전투수행 기능에 있어 높은 군사적 효용을 지닌 레이저 무기를 주목하고 있다”고 말했다.

허훈 육군교육사령부 전투발전개념과장이 23일 KIST 존슨강당에서 열린 서울 성북구 한국과학기술연구원(KIST) 존슨강당에서 열린 ‘코리아 매드 사이언티스트 콘퍼런스’에서 발표하고 있다. 한국과학기술연구원 제공

현재 레이저 무기는 출력과 정확도에서 여전히 기술적 한계가 존재하나 2030년에는 탄도미사일 요격 등 다양한 분야에 활용될 수 있으리란 전망이다. 미국 의회조사국에 따르면 현재 무인기 요격이 가능한 수준인 150kW급인 레이저 무기 출력은 2022년 300kW, 2025년에는 500kW급으로 발전해 순항미사일 요격이 가능할 것으로 전망된다. 2030년에는 탄도미사일과 극초음속미사일 요격이 가능한 1MW급 출력의 레이저 무기가 개발될 것이란 기대다.

레이저는 1972년 옛소련의 T62 전차의 거리측정기에 처음 활용된 이후 레이저 유도무기부터 레이저 자이로센서, 열추적 미사일 방어장비, 지뢰제거용 레이저 장비 등 다양한 전장 분야에 활용됐다. 최근에는 위성 추적기술을 통해 첩보위성의 존재와 궤도를 찾아내는 연구도 활발하다. 한국에도 세종과 거창에 레이저 위성추적시스템(SLR)을 갖추고 있다.

전 세계에서는 이미 2010년대부터 군함에 탑재하는 레이저 기술을 실용화해 활용하고 있다는 설명이다. 전영민 KIST 센서시스템연구센터 책임연구원은 “한국도 단기와 중기, 장기계획으로 레이저 무기를 개발하고 있다”며 “블록 1 레이저 대공무기는 2025년을 목표로 개발되고 있고 블록 2에서는 출력이 더욱 높은 레이저가 연구될 예정”이라고 말했다.

전영민 KIST 책임연구원이 한국의 레이저 무기 개발 상황에 대해 설명하고 있다. 유튜브 캡처

미래에는 공격 중심의 레이저 무기뿐 아니라 레이저 무기 방어체계와 위성파괴와 우주쓰레기 제거기술, 양자 라이다와 우주 레이저 통신 등이 연구될 것으로 전망된다. 영국 군수회사 BAE시스템즈는 2017년 공기 중에 레이저 방어막을 치는 기술을 공개했다. 공기에 에너지를 줘 플라즈마 현상을 만들어 레이저가 집중되지 않고 흩어지도록 하는 기술이다. 이주한 서울시립대 전자전기컴퓨터공학부 교수는 “선진국은 어느 정도 공격용 레이저 개발이 거의 완료됐다고 생각하며 어떻게 막아낼 것인가 까지 연구개발하는 것”이라고 말했다.

군사용 레이저 학회에서는 최근 우주쓰레기 제거기술이 주로 논의되고 있다. 제거기술은 크게 지상에서 우주쓰레기를 추적해 레이저를 발사해 쓰레기를 제거하는 방식과 위성에 레이저 장비를 실어 우주에서 레이저를 쏘는 방식으로 나뉜다. 위성 잔해나 발사체 잔해 등 위성을 위협하는 우주쓰레기를 제거하는 용도도 있지만 궁극적으로는 위성 파괴 기술과 동일한 방식을 활용하기 때문에 더욱 주목받고 있다. 이 교수는 “미국과 프랑스, 일본, 중국에서는 이미 기술을 우주군에서 활용하겠다는 계획을 발표하고 있다”며 “우주쓰레기 제거가 아니라 위성을 파괴하는 기술을 개발하고 있던 셈”이라고 말했다.

이날 행사에서는 한국이 레이저 무기 개발을 위해서는 소재와 부품 연구에도 힘써야 한다는 지적도 나왔다. 전 책임연구원은 “한국은 레이저 산업 규모가 작아 대부분 레이저 부품을 해외에서 수입해 오고 있는데 군에서는 부품을 국산화하는 게 큰 이슈”라며 “레이저 부품을 국산화하는 기반을 마련해야 한다”고 말했다. 이어 “군에서도 부품을 개발하는 기반을 마련하려고 하지만 아직은 수입해 오는 실정”이라며 “부품부터 개발 인력 확보까지 이어진다면 한국도 레이저 무기 기술을 확보할 수 있을 것”이라고 말했다.

인력 양성과 저변 문제도 지적됐다. 이 교수는 “국내 레이저는 한때 정부에서 20년 정도 국내 산업에 큰 영향을 미치지 않을거라 보고 크게 투자하지 않아 격차가 크게 벌어졌다”며 “독일, 미국, 중국 회사가 국내 시장의 95%를 먹고 있어서 현실적 문제가 있다”고 말했다. 이어 “가장 큰 문제는 회사에서 일할 전문 인력이 없는 상황”이라며 “군 관련 레이저 한해서 실험하고 완성할 수 있는 능력을 가진 사람들이 20여 명 밖에 안되는 것 같다”고 말했다.

출처: https://www.donga.com/news/It/article/all/20211126/110465486/1

레이저로 탄도미사일 한방에 제압 “첨단기술이 무기 패러다임 바꾼다”

레이저로 탄도미사일 한방에 제압 “첨단기술이 무기 패러다임 바꾼다”

김민수 동아사이언스 기자 | 조승한 동아사이언스 기자

입력 2021-11-26 03:00업데이트 2021-11-26 03:08

KIST-육군, 차세대 방산기술에 주목

제너럴 아토믹스 전자기 시스템(GA-EMS)과 보잉이 함께 개발한 300kW 고성능 레이저 무기 상상도. 보잉 제공

미국 방산업체인 보잉과 ‘제너럴 아토믹스 전자기 시스템(GA-EMS)’은 지난달 29일 미 육군과 300kW급 레이저 무기를 개발하기로 계약을 맺었다고 공개했다. 현재 미 해군이 함정에 장착해 쓰는 레이저 무기 출력인 150kW의 두 배에 달하는 성능으로, 아군에 달려드는 적 항공기와 미사일을 격추하거나 망가뜨릴 수 있는 수준이다.

중략

○미래전 게임체인저 ‘레이저’ 개발 가속화

2019년부터 열리고 있는 이 행사는 미 국방부가 과학자들이 개발한 첨단 군사 기술을 자유롭게 소개하기 위해 마련한 ‘매드 사이언티스트 콘퍼런스’에서 아이디어를 얻어 시작했다. 박상근 육군교육사령부 사령관은 “첨단과학기술 기반의 4차 산업혁명을 통해 미래전 양상도 근본적으로 변하고 있다”고 말했다. 김복철 국가과학기술연구회 이사장은 “한국의 군사력은 세계 6위로 평가되나 국방 과학기술은 9위에 머문다”며 “막강한 과학기술력을 갖추는 것이 안보와 평화를 지키는 튼튼한 기반이 될 것”이라고 말했다.

가장 주목받는 기술은 레이저 무기다. 육군의 지상전력 비대칭 우위 달성을 위한 ‘10대 게임체인저’ 기술에도 포함돼 있다. 레이저 무기는 빛의 특성을 이용해 높은 정확도와 광속 발사가 가능하다. 레이저를 만들 전력만 충분하면 대량 사격과 다수 표적에 동시 대응할 수 있고 발사와 유지 비용도 다른 무기보다 싸다. 미국 의회조사국에 따르면 2030년에는 1MW(메가와트)급 출력의 레이저 무기가 개발되며 탄도미사일 요격 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 전망되고 있다.

미국은 레이저 무기의 적용 범위를 빠르게 늘리고 있다. 미 육군의 장갑차 ‘스트라이커’에도 레이저 대공 장비가 도입됐다. 미 육군은 이달 19일 항공우주기업 ‘코드 테크놀로지스’에 스트라이커에 장착할 50kW급 방공 레이저 프로토타입 8기 개발을 요청했다. 최근에는 레이저 무기 방어체계, 위성 파괴와 우주쓰레기 제거 기술, 양자 라이다와 우주 레이저 통신 등이 연구될 것으로 전망된다.

한국은 2030년까지 차량 탑재형 레이저 대공 무기를 개발하고 이후 항공기 탑재 레이저 무기를 개발한다는 계획이다. 전영민 KIST 센서시스템연구센터 책임연구원은 “소형무인기 대응을 위한 ‘블록 1 레이저 대공무기’는 2025년을 목표로 개발되고 있다”며 “출력이 더 높은 중거리용 블록 2 레이저가 2030년까지 개발될 예정”이라고 말했다.

중략

김민수 동아사이언스 기자 reborn@donga.com
조승한 동아사이언스 기자 shinjsh@donga.com

출처: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A0%88%EC%9D%B4%EC%A0%80_%EB%AC%B4%EA%B8%B0

레이저 무기 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

레이저 무기

위키백과, 우리 모두의 백과사전.

폰스함에 장착된 AN/SEQ-3 레이저 무기 시스템

레이저 무기(Laser weapon)는 레이저를 기반으로 하는 지향성 에너지 무기이다. 수십 년간의 R&D 끝에 2020년 1월 현재 레이저를 포함한 지향성 에너지 무기는 아직 실험 단계에 있으며 실용적인 고성능 군사 무기로 배치될지 여부는 아직 두고 봐야 한다.

목차

역사[편집]

1999년, 국방과학연구소와 대우중공업 등은 서울 소재 K대학 연구팀과 함께 레이저포를 개발하기 시작해 400m 떨어진 철판을 관통하는 실험을 성공시킨 바 있다.

출력[편집]20 kW[편집]

한국의 레이저 대공무기 블록-1은 20 kw의 출력으로 3 km 이내에서 비행하는 쿼드드론 혹은 고정익 무인기를 요격할 수 있다.

보통 20 kw 출력 레이저포는 5-10 km 사거리를 갖는다.

2020년 9월, 강력한 레이저 빔을 쏘는 레이저 대공무기 위력시범은 충남 태안에 있는 국과연 안흥시험장에서 이뤄졌다. 당시 시연에서 20㎾ 출력 레이저 빔이 1㎞ 거리에 떨어져있던 철판 표적을 뚫었다. 시연에 쓰인 표적은 북한 노동미사일이나 2014년 파주에서 발견된 북한 무인기와 동일한 재질로 제작됐다.

30 kW[편집]

한국의 레이저 대공무기 블록-2은 30 kw의 출력이다.

2013년 미국 해군은 USS 폰스 (LPD-15)에 AN/SEQ-3 레이저 무기 시스템(LaWS)을 장착해 시험중이다. 폰스함 LaWS의 출력은 33 kW, 유효 사거리는 1.6km다. 절단기 등에 쓰이는 고출력 레이저 발진장치 6개에서 나오는 광선을 한 곳에 집중시키는 방식으로 구성됐다.

2018년 미국 공군은 50 kw 규모 출력의 레이저 무기를 시험발사 했으며, 2019년 F-15 등의 전투기에 직접 탑재해 시험운용했다.

2021년 5월 25일, 국방과학연구소(ADD)는 국내 최초로 ‘파장제어 빔 결합기술’을 통해 고품질 광섬유 레이저 발생기술을 개발했다고 밝혔다. 파장제어 빔 결합 기술은 각기 다른 파장을 가지는 다수의 레이저 광을 공기 중에서 굴절을 통해 다각도로 분산되는 것을 최소화하면서 직선 형태로 강한 세기를 갖고 뻗어나가는 하나의 빔으로 합치는 기술이다. 1 kW급 레이저 모듈에 파장제어 빔 결합 기술을 적용하여 다섯 개의 1 kW급 광섬유 레이저를 하나의 5 kW급 고품질 레이저로 구현할 수 있다.[1]

철판을 자르는 공업용 레이저의 출력이 100W급 정도라는 점을 생각하면, 30kW급 레이저는 이보다 300배 이상 강력한 것이다.[2]

100 kW[편집]

한국의 레이저 대공무기 블록-3은 100 kw의 출력이다.

보통 100 kw 출력 레이저포는 20 km 사거리를 갖는다.

미국의 HELLADS는 150kw급의 출력을 가진 전술레이저 무기다. 무게는 750kg에 불과하다. 사거리는 20km로 짧아 보이지만 눈에 보이지 않는 에너지가 빛의 속도로 발사된다.

출처: https://www.voakorea.com/a/korea_korea-politics_missile-defense-laserdirected-energy/6036993.html

미 미사일방어국장 “북한 등 적 미사일 발사 초기에 ‘레이저 요격’ 필요”

미 미사일방어국장 “북한 등 적 미사일 발사 초기에 ‘레이저 요격’ 필요”

2020.8.19

• 김시영

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미 해군 함정에 설치된 레이저 무기 체계 (자료사진)

북한을 비롯한 적 탄도미사일을 발사 초기 단계에 요격할 필요가 있다고, 미국 미사일방어국장이 밝혔습니다. 미국 본토에서 최대한 먼 곳에서 보다 빠르게 적의 미사일을 요격한다는 장점이 있다는 설명입니다. 김시영 기자의 보도입니다.

존 힐 미국 미사일방어국장은 18일, 북한 등 적의 미사일을 ‘부상 단계(boost phase)’에서 레이저 등 ‘지향성 에너지(directed energy)’ 무기를 이용해 요격할 필요가 있다고 말했습니다.

[녹취:힐 국장] “We do need to get to boost phase. We have gone down the path for a period of time on using ‘directed energy’ from high altitude with high energy. If you look at a North Korean geometry for a trajectory coming to the United States, I'll let this as an exercise for the student to figure out where if you're in an aircraft you have to be.”

힐 국장은 이날 헤리티지재단이 주관한 ‘미 본토 미사일 방어의 현주소’ 토론회에서, 미사일방어국이 고고도·고출력 지향성 에너지 요격 장비 개발에 일정 시간을 투자해 왔다며 이같이 말했습니다.

‘지향성 에너지(directed energy)’ 무기란 전자기파 또는 레이저 등의 입자를 한 곳에 집중시켜 고출력 에너지를 발사함으로써 표적을 무력화하는 신개념 무기 체계입니다.

힐 국장은 북한의 대륙간탄도미사일(ICBM) 발사를 예로 들면서, 미국으로 날아오는 탄도미사일 궤적의 구조를 고려해, 운용요원들에게 어느 곳에 지향성 에너지 요격 장비 탑재 항공기를 위치시킬지 훈련시킬 것이라고 덧붙였습니다.

그러면서 지향성 에너지를 이용한 초기 단계 미사일 요격은 적 미사일에 대한 방어가 미국 본토에서 최대한 먼 곳에서 보다 빠르게 이뤄진다는 점에서 이점이 있다고 설명했습니다.

다만 현재의 지향성 에너지 기술로는 적 미사일 발사 장소에서 가까운 곳에 요격용 항공기가 위치할 수밖에 없고, 이 경우 적의 대공방어로부터 취약해질 것이라고 덧붙였습니다.

힐 국장은 따라서 국방부가 현재 투자하고 있는 지향성 에너지 요격 장비의 크기와 무게를 줄여서 보다 높은 고도에서 고출력 에너지가 표적에 도달할 수 있도록 개선해야 한다고 제안했습니다.

이지스 구축함 '랠프 존슨’ 함. 사진 출처: U.S. Navy

미 국방부는 적 미사일 발사 초기부터 종말 단계에 이르기까지 보다 촘촘하게 배치된 미사일 방어망을 통해 적 미사일 요격 기회를 높임으로써 본토 방어의 효율성을 높인다는 계획입니다.

이를 위해 현재 미 본토 등에 배치된 44기의 지상 발사 요격체와 향후 배치될 차세대 요격체(NGI)를 포함해 총 64기의 요격체를 육상 배치할 예정입니다.

아울러 해상에서 운용되는 이지스 탄도미사일 방어 체계와 지상 SM-3 Block-2A 요격체 그리고 마지막 단계에서 적 미사일을 요격하는 고고도미사일방어체계(THAAD)의 조합을 제시하고 있습니다.

힐 국장은 이날 토론회에서 적 미사일 위협이 매우 빠르게 진화하고 있다고 지적했습니다.

[녹취:힐 국장] “The threat evolves very quickly so we want to be able to pace it but you know facing a threat is hard, because the kind of technologies that we have to put in place that take time to bake. The current fleet today deals with the threat as we understand it today but getting the next generation interceptor will never be fast for anybody.”

적 미사일 진화 속도에 맞춰 미사일 방어 역량을 발전시키려 하지만 현재 가진 기술을 실전 배치하는 데는 시간이 걸리는 만큼 적 위협을 상대하는 데는 어려움이 따른다는 겁니다.

힐 국장은 개발 업체간 경쟁 등을 통해 차세대 요격체(NGI) 개발에 속도를 낼 것이라며, 이를 통해 정부가 2028년으로 발표한 첫 배치를 더 앞당길 것이라고 밝혔습니다.

VOA뉴스 김시영입니다.

출처: https://www.yna.co.kr/view/AKR20211216192800111

미국 해군, 아덴만서 레이저무기 시험…"성공적으로 목표 타격" | 연합뉴스

미국 해군, 아덴만서 레이저무기 시험…"성공적으로 목표 타격"

송고시간2021-12-16 23:09

미국 해군, 아덴만서 레이저무기 시험

[미 해군 5함대 제공. 재판매 및 DB 금지]

(테헤란=연합뉴스) 이승민 특파원 = 미국 해군이 아덴만 해역에서 고출력 레이저 무기 발사 시험을 했다고 밝혔다.

16일(현지시간) 미 해군 5함대에 따르면 강습 상륙함 포틀랜드호(USS Portland)는 지난 14일 예멘 인근 아덴만 해역에서 레이저 무기 발사 시험을 했다.

5함대는 성명에서 "레이저가 바다에 떠 있는 목표물을 성공적으로 타격했다"고 설명했다.

미 해군의 레이저 발사 시험이 이뤄진 곳은 내전이 6년 넘게 이어지고 있는 예멘 남부 해역이다.

포틀랜드호는 지난해 5월 이 레이저 무기로 드론을 파괴하는 시험을 하기도 했다.

해군은 레이저 출력을 공개하지 않았지만, 지난 2018년 국제전략연구소(IISS) 보고에 따르면 150kW급인 것으로 알려졌다.

AP 통신은 포틀랜드호의 레이저 무기가 예멘 반군 후티(자칭 안사룰라)의 무인기(드론)를 파괴하는 용도로 사용될 수 있다고 분석했다.

올해 예멘 반군은 폭발물을 탑재한 무인기를 이용해 사우디아라비아 정유 시설을 여러 차례 공격한 바 있다.

예멘 내전은 2014년 촉발된 이후 이란과 사우디의 대리전 양상으로 번졌다. 현재까지 13만 명 이상이 숨지고 400만 명이 넘는 피란민이 발생했다.

미국 해군, 아덴만서 레이저무기 시험

[미 해군 5함대 제공. 재판매 및 DB 금지]

logos@yna.co.kr

유튜브로 보기

https://youtu.be/FI5pLEXHKQs

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2021/12/16 23:09 송고

출처: https://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20211216601017

美 해군, 레이저 무기 시험 발사로 아덴만 해상 목표물 파괴

출처: https://www.sciencetimes.co.kr/news/%ec%98%81%ed%99%94-%ec%86%8d-%eb%a0%88%ec%9d%b4%ec%a0%80-%ed%8f%ac-%ec%88%98%eb%85%84-%eb%82%b4-%ed%98%84%ec%8b%a4%ed%99%94/

영화 속 ‘레이저 포’, 수년 내 현실화 – Sciencetimes

출처: https://mobile.newsis.com/view.html?ar_id=NISX20210316_0001372727

[군사대로]軍은 레이저 무기에 진심…극초음속보다 빠르고 저렴

출처: https://hrwings.tistory.com/2201

세계가 주목하는 중국 무기 "ZKZM-500"

출처: http://www.missiontoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=6965

[국제/중국] 중국, 1km 사정거리 최첨단 레이저총 개발 - 미션투데이(Mission Today)

[련방제]

장문의 글을 읽게 해 주셔서 고맙습니다 설연휴에 좋은 선물이 되었습니다
멋진이여 사랑합니다 ♡♡♡♡♡♡♡