2023.1·2 VOL.128

유도무기 기술발전 추세

명품 유도무기 개발 필요

미래전장에서 게임체인저로서의 역할이 확대될
유도무기의 선제적 확보를 위해 유도무기의 기술발전 추세를 살펴본다.

글. 미래전력사업지원부 미래전력사업총괄팀

러시아가 우크라이나를 침공할 당시 많은 사람은 러시아가 크림반도 때처럼 순식간에 전쟁에서 승리하고 전후 협상을 통해 자국 이익을 취할 것으로 예측했다. 그러나 전쟁이 시작된 지 1년이 미처 넘지 않은 현시점에서 전쟁의 여신 아테나는 어느 쪽의 손을 들어 줄 것인지 결정 내리지 못한 것으로 보인다. 이전 걸프전과 이라크전 사례를 보면 미국의 압도적인 항공력과 유도무기를 통해 적의 지휘체제를 무력화 시킨 후 지상군을 투입해 마무리하며 조기에 전쟁을 종료한 바 있다. 하지만 이번 전쟁에서 러시아는 공대지 미사일인 Kh-1과 지상에서 발사하는 탄도탄미사일인 토치카 등 유도무기를 활용한 대규모 정밀타격을 수행했으나 미사일 실패율이 60%에 달하는 등 유도무기체계에 대한 전반적인 문제점이 발생해 계획된 작전성과를 달성하지 못했고 결과적으로 전쟁을 조기에 종료하지 못한 채 세계 군사력 2위의 체면을 구겼다.

유도무기 종류

유도무기는 가용한 센서로부터 획득된 정보를 활용해 표적지역으로 유도되고, 확보한 표적정보를 바탕으로 지상, 해상, 공중의 다양한 목표물을 정밀하게 타격하는 무기체계이다. 즉, 유도무기는 지상, 함정, 공중 및 수중 플랫폼에 탑재해 대지·대함·대공 등의 전략·전술 표적을 공격하는 다양한 형태로 운용된다.

지상발사 유도무기는 지상, 해상, 공중표적을 타격할 수 있는 지대지·지대함·지대공 유도무기로 구분할 수 있으며, 비행 형태에 따라 분류하면 탄도유도탄과 순항유도탄으로 구분할 수 있다. 해상·수중발사 유도무기는 수상함 또는 잠수함에서 발사해 지상, 해상 및 공중의 표적을 타격하는 함(잠)대지, 함(잠)대함, 함(잠)대공 유도무기로 구분할 수 있으며, 공중발사 유도무기는 항공기에서 발사해 지상 및 해상의 표적을 목표로 운용되는 공대지 및 공대함 유도무기와 공중표적을 목표로 운용되는 공대공 유도무기로 구분할 수 있다.

유도무기 기술 발전 추세

1 기체기술

초음속 순항유도무기 기체구조 설계기술을 확보해 극초음속 비행체에 적용이 가능한 기체구조 설계기술을 개발 중이다. 즉 초고속 환경에서 운용되는 유도무기, 장거리 비행을 위한 유도무기, 고기동 성능이 필요한 유도무기 및 스텔스 기능을 갖춘 유도무기 등 각각의 기능에 맞도록 기체를 설계하고 있다. 이에 따라 구조체 기술 또한 복합재료·특수합금 적용을 통해 구조체의 경량화와 초음속 비행체에 필수적인 내열·고강도 구조 기술을 중심으로 개발 및 발전되고 있다.

최근에는 장거리 지대지 탄도탄용 기체 구조 설계기술을 확보해, 최대 생존성 증대와 파괴력 확대를 위한 지속적인 기술개발을 통해 무기체계에 적용하고 있다.

유도무기 구성

2 추진기술

로켓추진기술은 고체로켓, 액체로켓, 하이브리드로켓이 있는데 발사체를 고속·고기동으로 목표지점까지 이동시키기 위한 추진력을 제공하는 역할을 한다. 미국은 주로 미사일 방어체계의 Hit-to-kill 방식에 적용하기 위한 DACS(Diver & Attitude Control System) 기술을 체계에 적용하고 있다. 고체로켓 추진기술은 미국, 독일, 러시아, 프랑스 등 선진국을 중심으로 고에너지 물질, 복합소재 그리고 추진 기관 작동 방식 변경 등을 통한 성능향상을 위한 기술개발이 활발히 진행 중이다.

3 유도조종기술

유도조종기술은 유도탄이 목표물에 도달하기 위한 요구 조건을 만족하도록 비행에 요구되는 명령을 계산하고 유도 명령에 따라 비행체가 운동하도록 조종하는 기술이며, 선진국에서는 유도탄의 고속화, 고기동화를 위한 조종루프 설계기술을 적용하고 있다.

현재 각국은 유도조종기술을 주요 기술인 표적의 스텔스화, 재밍능력, 고속화 및 대응능력에 따른 이중모드 유도방식, 네트워크를 이용한 표적정보 활용 기술, 생존성 증대 방안 및 정밀타격 방안과 결합시켜 적용하는 단계이다. 고기동 유도무기의 자세제어 및 궤도수정을 위한 액체 및 고체 추력기는 개발완료되어 차기 적용될 예정이다.

항법기술은 관성항법의 경우 정밀도와 소형화를 구현하기 위한 추세로 발전하고 있으며, 10cm 정도 크기의 소형화된 고정밀 광학적 항법장치가 개발되었다. 유도탄용 데이터 링크 분야에서 초장거리 데이터 링크를 위해 위성통신 기술을 이용하고 있으며, 항공기 장착 데이터 링크 포드를 유도탄 조종제어 및 전술 데이터링크로 공동 활용하고 있다.

4 탐지·추적기술

유도무기체계의 광학탐색기술은 광신호 및 적외선 신호를 이용해 유도탄, 항공기, 차량, 함정 등 표적의 위치와 영상을 검출하며, 목표물을 탐지·추적하는 설계·제작기술이다. GPS유도방식과 적외선 유도를 복합적으로 적용한 DAMASK(Direct Attack Munition Affordable Seeker)-JDAM은 저가의 비냉각형 원적외선 검출기를 적용한 적외선 영상탐색기를 장착해 3m 이내의 정밀도를 달성한다. 최근에는 2가지 이상의 센서 장점을 결합한 복합탐색기가 개발 중이며, 적외선과 마이크로파 및 밀리미터파의 다중 센서를 이용해 정밀 타격 능력과 강화된 탐색기를 개발하고 있다. 독일의 TAURUS 공대지 유도무기는 대지 고정표적에 다양한 탐색기를 사용하고 있으며, 영상항법과 종말단계의 표적인식에도 함께 사용한다. 또한 레이더와 적외선을 이용한 이중모듈센서로 장거리에서는 레이더로 추적하고 근거리에서는 적외선 영상으로 호밍하는 다목적 다기능 유도탄이 개발 중이다.

5 탄두·신관기술 발전 추세

탄두·신관 기술은 유도무기의 최종 성능인 목표물을 파괴 또는 무력화 시키는 역할을 하며 함정의 대형화 추세에 따라 관통탄두의 국부적인 파괴효과를 개선하기 위해 다중 ESP(Multi- Explosively Formed penetrator) 탄두기술을 개발하는 추세이다.

6 유도무기 발사기술

유도무기의 발사기술은 플랫폼에 탑재된 유도탄을 적절한 통제에 따라 요구된 방향으로 안전하게 발사하기 위한 기술이다. 무기체계의 소형 경량화를 통해 항공기 수송이 가능토록 설계해 작전반경을 넓힐 수 있도록 발사대 개발이 진행되고 있으며, 발사대 자체도 자주식으로 개발해 빠른 이동과 신속대응이 가능한 발사대를 개발하는 추세다. 특히 발사 신속성, 전 방위 공격 등의 장점을 보유한 수직발사 방식으로 발전하고 있으며 최근에는 이러한 수직발사대의 기능을 보완하고 발사 가능한 유도탄을 확대하는 방향으로 기술이 발전하고 있다.

첨단 정보기술의 발전은 전쟁의 양상을 변화시키고 있다. 감시정찰, 지휘통제, 정밀타격의 융합을 통해 기존의 플랫폼 중심 작전환경에서 각각의 플랫폼 및 다양한 작전요소들이 상호 연결되어 실시간에 정보 공유가 가능한 네트워크 중심 작전환경으로 변화하고 있다. 이러한 작전환경 변화에 따라 현시점의 전쟁은 영토점령 등 지형적 목표를 확보하거나 물리적 군사력을 파괴해 전쟁 종결을 시도하기보다는 정밀타격능력을 기반으로 하는 효과중심작전으로 적의 핵심을 타격함으로써 전쟁의 목표를 달성하고자 한다. 이를 통해 무기체계에서도 대량의 재래식 폭탄을 활용한 파괴를 통한 산술적 전투력의 통합이 아닌 전투력의 달성에 중점을 둔 전쟁수행방식인 효과 중심의 유도무기로 전환되고 있음을 확인했다. 우리도 천궁, 천무 등 다양한 유도무기를 개발한 경험을 바탕으로 유도무기 기술발전 추세에 맞는 명품 유도무기를 개발하는 데 힘써야겠다.