Close-In Weapons System, 약어로 CIWS라고 불리는 근접방어무기 시스템은 전투함에 있어서 최후의 방어 수단이라고 볼 수 있습니다.
도망갈 곳도 숨을 곳도 없는 망망대해에서 무서운 속도로 공격해 들어오는 대함 미사일이나 전투기를 멀리서 요격할 수 있다면 더 할 나위 없이 안전한 선택이 되겠지만 과학 기술의 발달은 그렇게 되도록 놔두지를 않았습니다.
대함 미사일들은 바다 표면 위를 스치듯이 날아가 레이더 탐지를 피하는 Sea-Skimming 기술과 초음속이라는 무기를 가지게 되었고 전투함을 공격하는 전투기들은 스텔스(Stealth)라는 무기를 얻게 되었습니다. 게다가 떼를 지어 공격하는 무인 드론까지 등장하면서 전투함들의 운명은 그야말로 바람 앞의 등잔처럼 위태로워졌죠.
그 해법으로 미국이 내 놓은 대처 방안이 바로 전투함을 공격해 들어오는 위협 요소를 자동적으로 인식하고, 가동 가능한 모든 탐지 및 추적 자산을 컴퓨터가 위협 수준에 맞게 배치하고 활용하여 교전 여부만 인간이 결정하도록 만들어 놓은 전투체계입니다. 바로 신이 내린 방패, 이지스(Aegis) 시스템이죠.
사실 전투함 전투체계는 우리나라의 한화 시스템도 만들고 있는 중입니다. 제가 알기로는 Baseline 3.0까지 개발이 되어 있는 것으로 알고 있는데요. 제가 더 공부를 해봐야 되겠지만 제한적인 탄도 미사일 요격도 가능한 것으로 알고 있습니다. 하지만 미국 록히드 마틴이 만든 이지스(Aegis) 시스템과의 결정적인 차이는 바로 위협에 대한 반응 시간에 있습니다. 아쉽게도 오늘 주제가 이지스(Aegis) 시스템이 아닌 근접방어무기체계(CIWS)이기 때문에 더 상세한 내용은 다음으로 미뤄야 하겠지만 이런 전투함의 전투체계가 가장 마지막 순간까지 활용하게 되는 방어체계가 바로 CIWS입니다.
특히 초음속 대함 미사일과 자폭 드론의 위협이 나날이 증대되어 가고 있는 현대 해전에서 마하 3에 근접하는 속도를 지닌 대함 미사일과 많은 수의 무인 드론을 확실하게 파괴할 수 있는 위력을 지닌 근접방어무기체계의 필요성도 덩달아 증대되어 가고 있습니다.
이런 상황에서 미국 레이시온이 만든 팰렁스(Phalanx)의 위력을 넘어설 것이 확실시 되는 근접방어무기체계를 국내 기업 두 곳이 개발하고 있는 중입니다. 바로 LIG 넥스원과 한화 시스템이죠. 2021 MADEX 전시장 입구를 들어서면 바로 시야를 메우며 움직이고 있는 거대한 두 개의 포탑을 볼 수 있는데요. 들어가는 방향으로 봤을 때 왼쪽이 LIG 넥스원, 오른쪽이 한화 시스템의 CIWS-II 시스템입니다.
마침 해외 해군 군사 전문지 Naval News가 LIG 넥스원과 한화 시스템의 CIWS-II를 각각 취재해서 6월 11일에 기사를 게재했습니다. 이 기사들을 각각 번역해 보도록 하겠습니다. 왜 우리나라가 자체적으로 CIWS-II를 개발하게 되었는지에 대한 이야기는 기사 번역 중에 ‘역주’로 설명을 해 놓았습니다.
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국내 기업 LIG 넥스원이 현재 부산 해운대에서 열리고 있는 국제해양방위산업전 MADEX 2021에서 근접방어무기CIWS-II를 공개했다. LIG 넥스원은 대한민국 해군이 사용할 수중 음파탐지기(소나), 센서, 미사일 같은 자산들을 국내 개발하는데 특화되어 있는 기업이다.
대한민국 해군은 지금은 탈레스 네덜란드(Thales Netherland)로 이름을 바꾼 시그널(Signaal)에 의해 생산되고 있던 SGE-30 골키퍼를 벤치마킹 하여 한국형 근접방어무기체계 K-CIWS II를 개발해 줄 것을 요청했다.
이러한 요청의 배경에는 네덜란드의 SGE-30 골키퍼가 단종된 이후 대한민국 해군에 도입된 미국 레이시온의 팰렁스가 입증된 성능을 보여주기는 했지만 초음속 대함 미사일로부터 전투함을 방어하는 데는 부족한 점이 많았을 뿐만 아니라 엄청나게 비싼 도입비와 유지비를 요구했던 사실이 있었다.
(조금 더 부연 설명을 하자면 지난 2008년 5월 말, 울산-I급 호위함의 CIWS 입찰에서 대한민국 해군은 네덜란드의 골키퍼가 아닌 미국 레이시온의 팰렁스 Block-1B를 선정했습니다. 당시 이 결정이 다소 의외였던 것은 지금까지 대한민국 해군이 무려 17문의 골키퍼를 도입해 왔었고 이 수량은 골키퍼 전체 생산량 63문의 1/4에 해당하는 엄청난 수량이었기 때문이었습니다.
그렇다면 왜 대한민국 해군은 그때까지 잘 써오던 골키퍼를 갑자기 교체했을까요? 바로 가격 때문이었습니다. 당시 유럽이 통합되어 EU가 결성되는 과정에 있었고 유로화의 가치가 급등해서 골키퍼 한 문의 가격이 무려 170억 정도로 치솟아 올랐습니다. 하지만 레이시온은 이 때다! 기회를 노려 팰렁스의 가격을 80~90억대로 억제시켰죠. 게다가 골키퍼는 1970년대 후반에 개발되다 보니 마하 2 이상의 속도를 내는 표적은 요격이 불가능했습니다.
하지만 꾸준하게 개량이 되어온 팰렁스는 마하 2.5의 표적까지 요격이 가능했죠. 이런저런 이유로 골키퍼 대신 팰렁스가 채택이 되었는데 문제는 2008년 이후 KDX-3 Batch-II 이지스 구축함과 같은 신형 전투함을 위한 계약협상 과정에서 골키퍼가 단종되고 시장을 독점하게 된 레이시온이 별 다른 이유 없이 팰렁스의 가격을 기존의 2배로 올려 버렸습니다. 소위 갑질을 했던 것이죠. 미국 레이시온의 이 갑질은 결과적으로 K-CIWS II라는 강력한 경쟁자를 만들어 내는 계기가 되고 말았습니다. 역주)
이에 따라 대한민국을 대표하는 방산업체인 한화와 LIG 넥스원이 현재 대한민국 해군(ROKN) 전투함에 사용되고 있는 팰렁스를 대체하고 해군 수뇌부의 마음을 사로잡기 위해 지금도 치열하게 경쟁하고 있는 중이다.
LIG 넥스원의 김관수 팀장은 2021 MADEX에서 CIWS-II에 대한 브리핑을 시작하기 전인 지난 6월 10일 누구보다도 먼저 Naval News에게 "수년에 걸친 노력 끝에 LIG 넥스원이 방위산업 분야에 있어 가장 접근하기 어렵다고 생각되어 온 핵심 해군기술을 국산화 하는데 성공했으며 이 사실을 널리 알릴 수 있게 되어 매우 자랑스럽습니다"고 밝혔다.
김관수 팀장에 따르면 CIWS-II에는 감시(surveillance)와 추적(tracking)을 위한 레이더가 각각 설치되어 있으며 이 레이더들의 지원을 받은 전투함은 다수의 목표물과 신속하게 교전할 수 있게 된 덕분에 적극적인 방어가 가능해졌다. 이 레이더들 중 하나가 바로 먼 거리에서 접근하는 적대적 목표물을 탐지하는 수단으로서 사용될 한국형 AESA 레이더이며 전투함 무장사(함포, 유도무기 담당요원)들의 신속한 대응에 큰 도움이 될 것으로 기대되고 있다.
감시 및 추적 레이더가 장착된 CIWS II라는 플랫폼의 존재 덕분에 전투함은 표적물 정보를 시스템에 신속하게 전달하여 특정할 수 있게 되고 요격이 완료될 때까지 360도 전 방위 탐지를 통해 공중 표적물을 계속 추적할 수 있다. 김관수 팀장은 목표물을 탐지하기 위해 안테나를 회전시켜 레이더파를 방사해야 했던 기존의 구형 레이더와는 달리 K-CIWS II에 장착된 AESA 레이더는 실시간으로 무장사들에게 표적물을 찾아내서 추적하고 파괴할 수 있는 능력을 제공하게 될 것이라고 자신했다.
미국 레이시온의 팰렁스(Phalanx)와 유사한 성능을 지닌 LIG 넥스원의 CIWS-II는 팰렁스가 탑재하고 있는 20mm 기관포보다 명백하게 파괴력이 앞서는 GAU-8 30mm 개틀링 건으로 무장하고 있지만, 김관수 팀장은 현재 설계가 컨셉 단계에 머물러 있다는 점을 강조하며 앞으로 K-CIWS II에 다른 옵션과 기능이 고려될 가능성도 있음을 시사했다.
그러나 LIG 넥스원은 자신들이 개발한 CIWS-II에 그 어떤 변화가 생기게 되더라도 타 근접방어무기체계보다 정교하고 뛰어난 전투함 방어 플랫폼으로서 전술적 우위를 계속 유지해 나갈 수 있을 것이라고 주장했다. 이전 버전의 골키퍼는 수동으로 조작되었지만 CIWS-II는 자동, 수동, 반 자동 모드를 유연하게 지원한다. 만약 CIWS-II가 활주로나 지휘 본부 같은 중요한 지상시설 부근에 설치된다면 강력한 거점 방어능력을 발휘할 수 있게 된다.
방위사업청은 지난 3월 31일 방위사업위원회에서 CIWS-II의 국내 개발을 결정했다. 대한민국 언론 보도에 따르면 CIWS-II는 2030년까지 4,500억이 투자되어 개발될 것으로 보인다. 한국형 근접방어무기체계 K-CIWS II는 차기 이지스 구축함 KDDX, 울산급 배치-3(FFX-III), 한국형 항모 CVX 등 새롭게 실전 배치될 해군 함정에 장착될 예정이며, 이후 다른 전투함에 장착되어 있는 수십 문의 구형 CIWS도 단계적으로 한국형 CIWS-II로 교체될 것으로 보인다.
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지금까지 2021년 6월 11일 해외 해군 군사 전문지 Naval News가 게재한 LIG 넥스원 근접방어무기체계(CIWS-II)에 대한 기사를 번역해 보았습니다. 이번에는 같은 날 역시 Naval News에 게재된 한화 시스템의 CIWS-II에 대한 기사를 번역해 보도록 하겠습니다.
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한화 시스템이 대한민국 해군(ROKN)을 위한 신형 CWIS-II 디자인을 2021년 MADEX에서 공개했다. 한화 시스템은 이 신형 CIWS가 과거 시스템에 비해 현저히 개선된 성능을 보여줄 것이라고 주장하고 있다.
이 신형 근접방어무기체계(CWIS)는 AESA 레이더를 사용한다. 이 AESA 레이더는 KF-21 보라매에 탑재되는 레이더와 동일한 제품이며 사실상 두 개의 독립된 AESA 레이더 시스템으로 구성되어 있다고 한화 시스템 측 담당자가 Naval News와의 인터뷰에서 설명했다. 후방에 위치한 레이더는 접근해 오는 위협을 감시하고 전방 포신 위에 설치되어 있는 것은 사격통제를 위한 레이더이다.
"이 AESA 레이더는 최첨단 과학의 산물이라고 할 수 있습니다. 이 레이더를 활용하면 최대 마하 3의 속도로 움직이는 소형 표적도 얼마든지 추적해서 요격하는 것이 가능합니다."
전자광학 추적장치(EOTS)는 이번에 추가된 새로운 기능이다. 한화 시스템 담당자는 2017년 전자광학 추적장치(EOTS)의 개발을 완료했다고 설명했다. 그는 신형 EOTS에 의해 훨씬 더 정밀한 요격이 가능하게 될 것이라고 주장했다. "기존의 CWIS 시스템에서도 EOTS를 사용하기는 했었습니다. 다만, 그 때는 사격통제 센서로서가 아니라, 목표물 요격 성공 여부를 확인하는데 만 사용되었죠. 신형 CWIS-II에서 전자광학 추적장치(EOTS)는 공격해 들어오는 미사일을 추적하고 파괴하는데 사용되는 AESA 레이더의 효율성을 대폭적으로 증강시켜 줍니다."
신형 CIWS-II 디자인은 첨단 탄도 계산기(ballistic calculator)도 사용하고 있다. "개선된 탄도 계산기 덕분에 더 정확한 사격을 할 수 있게 되어 이전 보다 훨씬 더 효과적으로 시스템을 운영할 수 있게 되었습니다."
이 새로운 한국형 근접방어무기체계(CIWS) 설계에 있어 가장 주목할 만한 점은 바로 스텔스 성능이다. 포신을 포함한 시스템의 대부분이 레이더 반사율을 최소화시킬 수 있도록 매끈한 각도를 가진 장갑으로 가려져 있다.
"우리는 신형 CIWS-II가 실전배치 되는 대한민국 해군 소속 전투함이 어디가 되었든 레이더 단면적을 줄일 수 있도록 처음부터 스텔스 기능을 구축해 놓았습니다. 만약 우리가 계약을 따낸다면 2025년경부터 양산이 시작될 것으로 예상하고 있습니다."라고 한화 시스템 관계자는 말했다.
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국방기술품질원(기품원)이 2019년에 발표한 자료에 따르면 대한민국의 국방과학기술 수준은 세계 주요 16개 나라들 중 9위로 측정되고 있습니다.
최고선진국은 당연히(?) 미국(1위)이 차지했고 최선진권에는 프랑스(2위)와 러시아(3위)가, 선진권에는 독일(4위), 영국(5위), 중국(6위), 일본(7위), 이스라엘(8위), 한국, 이탈리아(공동 9위)가 포진하고 있습니다. 우리나라 국방과학연구소(ADD)는 조만간 이 순위를 7위까지 올려 놓는다는 계획을 세우고 있지요.
미국 레이시온의 팰렁스 보다 더 좋은 평가를 받았던 골키퍼를 만든 네덜란드가 하위권인 14위로 분류가 되는데요. 이 정보가 의미하는 것은 현 대한민국의 국방과학 기술력으로 볼 때 골키퍼 보다 더 우수한 근접방어무기체계를 만들기는 어렵지 않다는 뜻입니다.
그렇다면 미국의 팰렁스 보다도 우수할 것이라는 추측의 근거가 무엇이냐? 라는 의문이 당연히 생길 수 있습니다. 팰렁스와 골키퍼의 가장 큰 차이점은 사용하는 기관포에 있었습니다. 팰렁스는 20mm 발칸 포를 사용하는데 반해 골키퍼는 A-10 지상공격기에 장착된 것으로 유명세를 탄 30mm GAU-8 개틀링 건을 사용합니다.
1986년 미 해군은 아음속 표적기를 상대로 팰렁스 요격시험을 실시하다가 큰 비극을 경험한 적이 있습니다. 팰렁스 20mm 발칸에 맞아 격추된 아음속 표적기의 일부가 완전히 부서지지 않은 채 해면에 튕겨 오르면서 그대로 실험에 참가하고 있던 호위함을 덮쳤던 것입니다. 그 바람에 참관 중이던 민간인 한 명이 사망하고 함정의 중추부 전체가 파괴되고 말았습니다.
이에 경악한 미 해군은 1990년 팰렁스와의 비교를 위해 네덜란드의 골키퍼를 도입해 실탄 요격시험을 실시했는데요. 당시 골키퍼의 GAU-8 30mm 개틀링 건은 특유의 “뿌우우욱” 요란한 굉음을 내며 총 6기의 액조세 대함 미사일과 최신형 하푼 미사일 그리고 3대의 고속 표적기를 아예 가루로 만들어 버렸습니다.
그런데도 왜 미 해군은 여전히 팰렁스를 사용하고 있을까요? 물론 레이시온 같은 미국 방산회사들의 어마 무시한 로비 능력도 한 몫을 했겠지만 규모의 경제가 큰 이유가 되었습니다. 미 해군이라는 든든한 물주를 가진 레이시온은 팰렁스를 지속적으로 개량해 왔고 덕분에 마하 2.5의 속도로 비행하는 대함 미사일에도 대응이 가능하게 되었습니다. 골키퍼는 개발 이후 개량이 되지 않았기 때문에 마하 2를 넘으면 대응이 불가능했죠.
더구나 팰렁스는 규모의 경제를 통해 골키퍼의 절반 정도 가격을 유지할 수 있었습니다. 물론 외신기사 중간에서도 언급되었지만 골키퍼가 단종되면서 시장을 독점하게 된 레이시온이 가격을 두 배로 올리는 갑질을 하다가 제 무덤을 파기는 했지만요.
LIG 넥스원과 한화 시스템이 동시에 개발하고 있는 한국형 CIWS-II의 성능은 마하 3이라는 속도를 지닌 대함 미사일에도 대응이 가능할 것으로 예상되고 있습니다. 거기다 강력한 파괴력을 지녔고 신뢰성까지 인정받은 GAU-8 30mm 개틀링 건을 사용합니다. AESA 레이더를 사용하기 때문에 안테나를 회전시켜야 목표물을 찾아낼 수 있는 기계식 레이더에 비해 더 멀리서 더 빨리 목표물을 탐지하고 추적할 수도 있죠.
레이더를 사격통제장치에 활용하는 체계들은 대부분 채프(Chaff) 같은 기만 체계에 취약점을 보일 수 밖에 없습니다. 실제로 미 해군의 자료에 따르면 적 대함 미사일을 기만하기 위해 뿌린 알루미늄 조각(Chaff)에 아군 CIWS 팰렁스가 기만되어 작동불능이 되었다는 이야기가 있습니다. 이런 경우 사용할 수 있는 대안책이 바로 전자광학 추적장치(EOTS)입니다. 한국형 CIWS-II는 이 전자광학 추적장치(EOTS)를 AESA 레이더를 보완하는 적극적 대안책으로 채택하고 있다는 장점도 있죠.
혹자는 앞으로 등장하게 될 마하 3 이상의 속도를 지닌 극초음속 대함 미사일에 대해서는 어떻게 대응할 것인지를 물을지도 모르겠습니다. 예를 들면 러시아의 극초음속 대함 미사일 지르콘의 경우 최대 마하 8의 속도를 낼 수 있는 것으로 알려져 있지요. 하지만 마하 8의 속도는 대기가 희박한 고고도에서나 가능한 속도이고 전투함 타격을 위해 고도를 낮춰야 하는 지역에서는 공기와의 마찰에 의해 속도가 마하 5 정도로 줄어들게 됩니다.
마하 5의 속도도 상당히 위협적이라는 점에는 차이가 없지만 전문가들의 전망에 따르면 지르콘 미사일의 양산은 아무리 빨리 잡아도 2030년대를 넘어서야 할 것으로 보이고 양산이 되어도 엄청난 가격과 덩치 때문에 일반 전투함에서는 사용하기가 어렵다는 문제점이 있습니다.
결국 2050년이 될 때까지는 러시아 기술을 흡수한 인도의 브라모스 미사일 같은 마하 3정도의 속도를 지닌 대함 미사일이 대세를 이룰 것으로 예측이 되는데요. 한국형 CIWS-II는 이에 충분히 대응할 수 있는 능력을 갖추고 있다는 뜻입니다. 남중국해 바다를 둘러싸고 중국 해군과 마찰을 빚고 있는 동남아 여러 나라 해군들에게 있어 중국의 초음속 대함 미사일에 대응할 수 있는 한국형 CIWS II가 무척이나 매력적인 존재일 수 밖에 없는 이유입니다. 더구나 가격 경쟁력도 우수하죠.
LIG 넥스원의 김관수 팀장은 미래 한국형 CIWS-II에 다른 옵션과 기능이 추가될 수 있다고 운을 뗐는데 개인적으로는 ‘레이저’ 관련 기술을 의미하는 것이 아닐까? 라는 추측을 하고 있습니다. 지르콘 같은 마하 7~8의 속도를 지닌 초음속 미사일에 대한 대응책으로 거론되고 있는 존재가 바로 ‘레일 건’ 이나 ‘레이저’ 무기들이기 때문입니다.
마지막으로 해외 군사 전문지 Naval News의 두 기사를 보면 아시겠지만 한화보다는 LIG 넥스원 쪽에 더 많은 분량을 주면서 중점을 두고 있다는 사실을 알 수 있습니다. 제 개인적으로도 LIG 넥스원 쪽이 사업을 수주할 가능성이 더 크다고 보고 있는데요. 그 이유는 다음과 같습니다.
골키퍼 전체 생산량의 1/4을 도입한 대한민국답게 창정비 수요도 컸는데요. 네덜란드까지 직접 가서 정비를 받아오기엔 시간적, 재정적 부담이 너무나도 컸습니다. 이에 LIG 넥스원은 지난 2018년, 골키퍼의 제작사인 네덜란드 탈레스로부터 정비기술을 이전 받았고 2019년에는 아예 구미 생산본부에 골키퍼 전용 창정비 시설을 구축해 운용하고 있습니다. 네덜란드 탈레스도 사업이 어려웠던 터라 조금이라도 수익을 올릴 수 있는 방향을 선택했고 이에 쌍방의 이해관계가 일치했던 것입니다.
LIG 넥스원은 창정비 사업을 통해 골키퍼의 상세 설계도면과 다양한 기술 자료를 확보하였고 이를 기반으로 한국형 CIWS-II 개발이 가능하게 되었던 것입니다. 거기 더해서 구미에 있는 골키퍼 창정비 능력을 활용한다면 향후 한국형 CIWS-II의 창정비를 저렴한 가격에 신속하게 처리할 수 있게 되고 추가적인 개량작업도 수월해진다는 이점이 생기게 됩니다.
이런 이유들에서 저는 LIG 넥스원이 이 사업을 수주할 가능성이 크다고 생각하고 있습니다. 다만, 방사청 입장에서 어느 한 기업만 기술을 독점한다면 이후 경쟁이 어려워진다는 점을 감안하여 한화 시스템에게도 시제기를 개발할 기회를 주고 있는 것이 아닌가 라는 추측을 하고 있습니다.
외신기사 링크 https://www.navalnews.com/naval-news/2021/06/madex-2021-lig-nex1-unveils-its-ciws-ii-for-rok-navy/
MADEX 2021: LIG Nex1 Unveils its CIWS-II for ROK Navy - Naval News
Korean company LIG Nex1 unveiled its CIWS-II (close-in weapon system) design during MADEX 2021 naval defense exhibition currently held in Busan. LIG Nex1 is specialized in localized naval assets including sonars, sensors, missiles, and other assets for the
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