Self-Protect High Energy Laser Demonstrator: SHiELD가 날아오는 적의 대공 미사일로부터 F-15를 보호해 주게 될 것이다.
공상 과학영화나 합성 사진으로만 가능했던 레이저 빔 발사포드가 장착된 F-15 전투기를 빠르면 2021년에 만나볼 수 있게 될 것 같습니다. 아직 공격용으로 쓰기에는 출력이 부족하지만 날아오는 공대공 미사일은 그야말로 빛의 속도로 간단하게 태워버릴 수 있는 방어용 레이저 무기는 이제 상용단계에 들어섰다는 뜻이 되겠네요. 앞으로 10년 내에 우리나라 F-15K에도 이런 레이저 무기 시스템이 장착되는 것을 볼 수 있을지 정말 궁금해집니다.
불과 며칠 전인 2019년 5월 9일 목요일 미국 국방매체 popularmechanics.com 에서 흥미로운 제목의 기사를 싣습니다. U.S. Fighter Jets Could Soon Be Armed With Lasers "미 공군 제트 전투기들은 곧 레이저로 무장될 것이다" 정도로 해석이 되겠습니다. 본문 내용을 간단하게 요약 정리를 해볼까요?
1. 레이저 무기 시스템 (Self-Protect High Energy Laser Demonstrator, SHiELD)는 지난 달 중요한 테스트를 통과했다. 공격해 오고 있는 공대공 미사일로부터 방어하기 위해 설계된 SHiELD는 비행 중인 여러 개의 미사일을 태워서 녹여 버렸다.
2. SHiELD 프로그램의 목표는 2021년까지 미(美) 공군 F-15 이글에 적의 공대공 미사일을 공중에서 파괴시키는 방어용 레이저 포드를 장착하는 것이다.
3. SHIELD와 같은 능동형 방어 레이저는 미래의 공중전 양상을 전적으로 바꾸어 놓을 것이다. 플레어, 채프, 전자전은 적의 공대공 미사일이 목표를 타격하지 못하게 하는 기존의 세 가지 방법이었다. 만약 이 프로그램이 성공적으로 완성된다면, SHiELD로 무장한 전투기는 공격해 오는 적의 공대공 미사일에서부터 예전과는 전혀 다른 방식으로 보호될 것이다.
4. 레이저 무기는 다양한 방식으로 공대공 미사일을 무력화 시킬 수 있다. 레이저 빔은 미사일의 추적 장치, 특히 적외선 추적 장치의 센서를 손상시켜 타겟을 더 이상 추적하지 못하게 만들 수 있고 미사일의 동체 또는 제어장치를 손상시켜 기동할 수 없게 만들거나 레이저의 엄청난 열선이 로켓 모터에 들어있는 추진체 또는 폭발성 탄두를 발화시킬 수도 있다.
5. 특히 육중하고 기동성이 떨어지는 C-130J, C-17, C-5M 수송기나 KC-135, KC- 10 및 K-46A 공중 급유기들 그리고 E-3 Sentry AWACS 와 같은 지휘 통제 기체들도 자기 자신을 보호하기 위해 방어형 레이저를 장착하여 생존율 및 작전 수행율을 높이는 것이 가능해질 것이다.
6. 1초에 30만 킬로미터인 빛의 속도로 움직이는 레이저 무기는 방어 대책을 마련해 내기에는 속도가 너무 빨라 거의 피할 방법이 없다. 전투기에 장착될 레이저 무기가 지금보다 더욱 강력해진다면 단순히 기체를 보호하는 방어 수단이 아니라 적기를 쓰러트리는 공격 수단으로 사용될 가능성이 매우 높다. 물론 그렇게 되면 현재 사용되고 있는 미사일과 기총은 모두 레이저 무기로 교체될 것이다..
이 정도로 본문 내용이 요약되겠습니다. 제가 살아있는 동안에 레이저 무기를 장착한 F-15 전투기를 보게 될 것이라곤 생각하지 못했는데요. 그래도 왠지 선뜻 믿어지지 않는 이야기이긴 합니다. 일단 기사 내용부터 해석해 보도록 하겠습니다.
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레이저 무기 시스템 (Self-Protect High Energy Laser Demonstrator, SHIELD)는 지난 달 중요한 테스트를 통과했다. 미 공군 항공기를 공격해 오고 있는 공대공 미사일로부터 방어하기 위해 설계된 SHiELD는 비행 중인 여러 개의 미사일을 태워서 녹여 버렸다. 방어형 레이저 무기는 전투기간의 공중전에 일대 혁명을 일으킬 수 있으며 더 나아가 공격형 레이저 무기 시스템이라는 훨씬 더 깊은 영향력을 가진 두 번째 혁명으로 이어질 수도 있다.
전투기가 다른 전투기를 향해서 발사하는 공대공 유도 미사일은 1940년대에 처음 개발 되었다. 그전에는 전투기의 기총 사격 범위 내에서만 다른 전투기를 격추시킬 수 있었지만 기술 발달과 더불어 출현한 제트 엔진 덕분에 전투기의 속도는 더욱 빨라졌으며 동시에 근접전 기총 사격 범위 밖으로 신속하게 빠져나갈 수 있게 되었다. 이어서 제트 전투기도 추락시킬 수 있는 유도 무기의 개발이 각국에서 우선시 되었고, 곧 세계각국의 공군들은 적외선과 레이저로 유도되는 공대공 미사일들을 배치하기 시작했다.
Air Force Magazine에 따르면 2019년 4월 23일, 앞으로 멀지 않은 미래 에 군용기를 적의 미사일로부터 보호해 줄 전투기 탑재 레이저 무기 시스템의 지상 버전이 뉴 멕시코의 White Sands Missile Range에서 테스트 되었다. 미 공군 전투기에 탑재될 방어형 레이저 무기 시스템 (Self-Protect High-Energy Laser Demonstrator: SHiELD)의 시범 제품이 지상형으로 만들어져 비행 중인 서너 개의 미사일을 격추시키는데 성공했다. SHiELD 프로그램의 목표는 미(美) 공군 F-15 이글에 2021년까지 적의 공대공 미사일을 공중에서 파괴시키는 방어용 레이저 포드를 장착하는 것이다. 국방 전문매체 Defense News에 따르면 록히드 마틴은 '2021 무기 시스템'을 개발 중이다. 이 레이저 빔 발사 포드는 "수십" 킬로와트 출력의 광섬유 레이저를 발사할 수 있게 될 것이고 노스롭 그루먼 (Northrop Grumman)은 빔 제어 시스템을 개발하고 있는 중이다. 보잉사는 이 레이저 무기를 운반하는 포드를 개발할 것으로 알려져 있다.
SHIELD와 같은 능동형 방어 레이저는 미래의 공중전 양상을 전적으로 바꾸어 놓을 것이다. 플레어, 채프, 전자전은 적의 공대공 미사일이 목표를 타격하지 못하게 하는 세 가지 방법이다. 이러한 수단들은 말 그대로 수동적 방어 시스템이기 때문에 실제로 미사일을 격추하려는 시도는 하지 않고 대신에 미사일을 혼란에 빠뜨려 목표물을 타격하지 못하게 하는데 주요 목적이 있다. 실제로 공격해 날아오는 적의 공대공 미사일을 격추시키는 능동적 방어는 지금까지 실현되기가 어려웠고 따라서 아무도 이 분야에 신경을 쓰지 않았다. 사실 공대공 미사일은 크기가 작기도 할 뿐더러 어떤 방향에서라도 공격이 가능한 특성으로 인해 그들을 격추시키기란 극히 어려운 일이었다. 만약 이 프로그램이 성공적으로 완성된다면, SHiELD로 무장한 전투기는 공격해 오는 적의 공대공 미사일에서부터 예전과는 전혀 다른 방식으로 보호될 것이다. 레이저 무기로 보호되고 있는 전투기의 방어력을 뚫어 내기 위해서 적 전투기는 한번에 다수의 미사일을 발사해야만 할 것이다. 따라서 방어 레이저 무기가 장착된 전투기 조종사는 레이저가 그들을 보호해 줄 것이라 믿고 회피적 행동을 취하기 보다는 오히려 공격 버튼을 누를 수 있게 된다.
레이저 무기는 다양한 방식으로 공대공 미사일을 무력화 시킬 수 있다. 레이저 빔은 미사일의 추적 장치, 특히 적외선 추적 장치의 센서를 손상시켜 타겟을 더 이상 추적하지 못하게 만들 수 있다. 레이저는 또한 미사일의 동체 또는 제어 장치를 손상시켜 기동할 수 없게 만들거나 공기 역학적으로 날 수 없게 만들 수 있을 뿐 아니라 마지막으로 레이저의 엄청난 열은 로켓 모터에 들어있는 추진체 또는 폭발성 탄두를 발화시킬 수도 있다. SHiELD와 같은 방어형 레이저의 활용 여부는 전투기에만 국한되지 않는다. 전투 지역 또는 그 근처에서 작전 중인 모든 미군 항공기들 , 특히 육중하고 기동성이 떨어지는 C-130J, C-17, C-5M 수송기나 KC-135, KC- 10 및 K-46A 공중 급유기들 그리고 E-3 Sentry AWACS 와 같은 지휘 통제 기체들도 자기 자신을 보호하기 위해 방어형 레이저를 장착하는 것이 가능해질 것이다.
러시아와 중국 공군은 R-37M (NATO명 AA-13A "Axehead") 미사일과 PL-XX 미사일을 통해 초 장거리 공대공 능력을 개발하고 있는 중이다. 이 미사일들은 미 공군의 공중 급유기와 조기 경보기인 AWAC형 항공기를 격추시키는데 사용될 목적으로 개발되고 있다. 만약 공중 급유기와 조기 경보기가 격추된다면 미국과 미 연합군 전투기들의 전투 능력이 심각하게 저하될 것이기 때문에 위험 지역에서 보다 먼 곳에서 작전을 수행하도록 강요 받게 된다. 하지만 레이저 방어 무기 체계인 SHiELD를 장착한다면 이런 초 장거리 공대공 미사일로 인한 위협을 최소한 부분적으로라도 무효화시킬 수 있다.
미래 전장에서는 전투기가 적 항공기의 레이저 방어력을 무력화 시키려면 현재보다 많은 미사일을 탑재해야 할 수도 있다. 하지만 더 많은 미사일을 탑재하는 상황은 아마도 벌어지지 않을 것 같다. 왜냐하면 레이저 무기 시스템에 의해 촉발된 공중전 혁명이 바로 눈앞으로 다가와 있기 때문이다. 전투기에 장착될 레이저 무기가 지금보다 더욱 강력해진다면 단순히 기체를 보호하는 방어 수단이 아니라 적기를 쓰러트리는 공격 수단으로 사용될 가능성이 매우 높다. 물론 그렇게 되면 현재 사용되고 있는 미사일과 기총은 모두 레이저 무기로 교체되겠지만.
SHiELD는 단지 시작일 뿐이다. 작은 공대공 미사일을 포착, 추적하여 교전하도록 설계된 사격 통제 시스템은 훨씬 덩치가 큰 유인 및 무인 항공기에 대해서도 동일한 작업을 쉽게 수행해 낼 수 있다. 1초에 30만 킬로미터로 움직이는 레이저 무기는 방어 대책을 마련해 내기에는 속도가 너무 빨라 거의 피할 방법이 없게 된다. 이런 레이저 무기가 미래의 공중전에 어떻게 영향을 미치게 될지를 묻는 것은 좋은 질문일 수 있지만 레이저 무기가 조종사와 전투기 기체 자체에 미치게 될 영향 또한 부인할 수는 없다.
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이상 popularmechanics.com 의 기사 내용이었습니다.
외신들을 통해 미래 전투기라 할 수 있는 6세대 전투기를 표현할 수 있는 핵심어들을 알아보면 그 핵심어들이 바로 스텔스, 인공 지능의 발전으로 인한 무인화, 그리고 레이저 무기라는 사실을 알 수 있습니다.
얼마 전 일본이 개발하고 있는 5.5세대 전투기인 F-3 전투기를 소개해 드린 적이 있는데요. 이 전투기에는 일본 이시카와 중공업에서 자체 개발한 XF-9 엔진이 장착됩니다. XF-9 엔진 하나가 발생시킬 수 있는 전력은 180 킬로와트 정도라고 알려져 있기 때문에 쌍발 엔진인 F-3 전투기가 발생시킬 수 있는 전력은 양쪽 엔진을 합치면 360 킬로와트에 해당됩니다. 다른 자료를 찾아보면 전투기에 공격용 레이저 무기를 장착하기 위해서는 300킬로와트 이상의 전력이 필요합니다. 따라서 일본이 개발 중인 차세대 전투기 F-3의 경우에는 공격용 고출력 레이저 무기도 장착이 가능하다는 뜻이 됩니다. 하지만 방어용 레이저 무기에는 100 킬로와트의 전력으로도 충분하다고 합니다. 현재 GE F-110 엔진을 사용하고 있는 F-15의 경우 발전해 낼 수 있는 전력이 100 킬로와트 정도이기 때문에 방어용 레이저 시스템인 SHiELD를 장착하는 데는 무리가 없습니다만 공격용 레이저 무기를 장착하기는 어렵습니다.
우리나라에서 개발 중인 KF-21의 경우 F-414 엔진을 쌍발로 사용하게 되는데 역시 발전 가능한 전기량은 100 킬로와트 내외입니다. 안타깝지만 KF-21의 경우에도 F-15처럼 방어용 레이저 무기시스템은 장착 가능하지만 본격적인 고출력 공격용 레이저 무기를 장착하기는 어렵다는 뜻이 됩니다. 이것을 가능하게 하려면 일본의 XF-9 처럼 강력한 엔진을 탑재하는 것 외에는 방법이 없을 것으로 보입니다. 아니면 100 킬로와트 정도의 전력으로도 강력한 에너지를 지닌 레이저를 새로 개발하는 방법도 있을 것입니다만 그게 쉬운 일이었으면 이미 미국 등이 만들어냈겠지요.
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