현실화된 각 국의 레이저무기

[양낙규기자의 Defence]현실화된 각 국의 레이저무기

레이시온사에서 개발한 레이저에어방어시스템(LADS)

[아시아경제 양낙규 기자]우리나라로 침투하는 북한 소형 무인항공기(UAV)를 요격하는 레이저무기 기술이 내년까지 개발된다. 내년까지 레이저 기반 요격기술이 개발 완료되면 2019년부터는 레이저무기 체계개발에 착수할 것으로 알려졌다.

한민구 국방부 장관은 2015년 10월 미 해군의 무기체계를 만드는 수상전센터(NSWC)를 찾아 최첨단 해상무기인 '레일건' 개발 현장을 둘러보고 한미 양국 군의 기술협력 방안을 논의하기도 했다.

수상전센터는 해군 수상전에 쓰이는 함정과 전투체계 연구개발과 시험평가 업무를 하는 곳으로, 1991년 미 해군 체계사령부 예하 기관으로 설립됐다.

버지니아주를 비롯한 미국 8곳에 지부를 두고 있다. 한 장관이 찾은 달그렌 지부에는 현역 군인과 연구원 등 3천500여명이 근무 중이다.

규모는 포토맥강 전투실험장을 포함해 1만7000여㎡에 달한다. 달그렌 지부는 1918년 미 해군 지상전투 실험장으로 거슬러올라가는 긴 역사를 갖고 있다.

제2차 세계대전까지만 해도 포토맥강 전투실험실은 해군 함포와 탄약류의 주요 실험장이었다.

수상전센터가 개발한 레일건은 화약이 아닌 전자기력으로 발사체를 쏘는 최첨단 무기로, 함정에 탑재돼 해상에서 멀리 떨어진 적 함정을 파괴하거나 미사일을 요격하는 임무를 수행한다.

기존 함포보다 월등하게 빠른 속도로 연속 발사할 수 있고 화약을 쓰지 않기 때문에 불발탄과 같은 문제도 발생하지 않는다.

수상전센터는 2014년에는 레이저로 적을 공격하고 탐지하는 레이저 무기체계를 개발했고 이는 페르시아만에 파견된 미 해군 폰스함에 장착돼 완벽한 성능을 과시했다.

최근에는 연안전투함에 탑재되는 함포가 이곳에서 개발됐다. 달그렌 지부의 무인기 활주로에서는 무인기 센서ㆍ중량ㆍ무기ㆍ교전체계 연구개발과 시험평가가 이뤄진다.

미해군 뿐만 아니라 미해병대는 수직이착륙 기능을 갖춘 F-35B 차세대 스텔스 전투기를 포함해 거의 모든 보유 항공기에 레이저무기를 장착하는 방안을 적극적으로 추진하기로 했다.

로버트 월시 미 해병대 전투발전사령관은 지난해 현지 언론 인터뷰를 통해 F-35B , 오스프리 수직이착륙기, 슈퍼코브라 무장 헬기, KC-130 공중급유ㆍ수송기, F-18 전투기 등 해병대가 보유 운용 중인 거의 모든항공기에 '지향성에너지무기'(DEW)로도 불리는 레이저무기 장착을 추진할 계획을 밝혔다.

그는 KC-130 기체 크기, 무게 등을 고려하면 레이저무기 장착 시험용으로는 다른 어느 기종보다 훨씬 낫다고 강조했다.

단, 레이저무기 장착과 관련해 소형화 문제가 가장 큰 난제라면서, 적 항공기 등 위협에 효과적으로 대응하기 위해 충분한 전력을 확보하려면 시스템이 종종 대형일 수밖에 없다고 지적했다. 

이런 취약점에도 해병대가 미래전에 대응하려면 레이저무기 기술 확보가 필수적이라고 그는 주장했다. 해병대가 레이저무기에 특별한 관심을 보이는 것은 탄약이 필요 없고 공대공 미사일이나 기관포 등과는 가격면에서 비교할 수 없을 정도로 싸기 때문이다.

특히 F-35기가 장착하는 AIM-120 암람 중거리 공대공 미사일의 가격이 한 발당 30만∼40만 달러(3억5000만∼4억5000만 원)가량 되는 것과 달리 레이저무기에서 발사되는 것은 아예 비교되지 않을 정도로 낮다. 심지어 25㎜ GAU-22/A 기관포 실탄보다도 가격이 싸다고 월시 사령관은 강조했다.

미 해군의 함상용 레이저 시험시설(화이트샌드 미사일시험장)

독일이 개발중인 레이저무기 시스템

그는 미 공군이 국방부 산하 방위고등연구계획국(DARPA)과 공동으로 자금을 지원 중인 150㎾ 규모의 F-35A 스텔스기 장착용 레이저포 '고에너지 액체 레이저 방어 시스템'(HELLADS)이 좋은 사례라고 지적했다. 공군의 HELLADS 사업에 해병대도 동참, 비용과 시간 절약 등 여러 이점을 얻을 수 있다는 설명이다.

앞서 호크 칼리슬 미 공군 전투사령관(대장)도 지상 시험 단계 등을 거쳐 오는 2020년까지 HELLADS를 전투기에 장착할 수 있다고 내다봤다.

레이저 무기는 빛의 속도로 목표물을 맞힐 수 있는 장점이 있지만, 항공용 레이저포는 출력이 약해 파괴무기로는 아직 실전배치에 어려움이 많다는 것이 군사 전문가들의 일반적인 견해다.

미 공군은 이를 고려해 HELLADS가 ㎾당 5㎏의 무게와 최대 부피 3㎥를 가져 C-130 수송기나 B-1B 같은 폭격기에 탑재할 수 있도록 개발해왔다.

전문가들은 HELLADS가 출력이 약해 대륙간탄도미사일(ICBM) 요격에는 어렵지만, 지상 목표물 공격은 가능하다고 덧붙였다.

미국뿐만 아니라 러시아도 레이저무기 개발에 앞장서고 있다. 러시아국방부는 지난해 10월 첨단 레이저 무기를 장착한 군용기 A-60 개량 사업을 거의 마무리했다고 밝혔다.

A-60은 초정밀 레이저 무기로 무장하고 외부 전파 교란을 차단할 수 있는 장치도 갖춘 것으로 알려졌다. 러시아는 옛 소련 시절부터 레이저기 개발에 착수해 1981년 다목적 대형 수송기 일류신(IL)-76을 개조해 만든 A-60 초기 모델의 비행 시험에 성공했다. 소련 붕괴와 재정난 등으로 중단됐던 레이저기 개발 사업은 근년 들어 재개된 것으로 알려졌다.

러시아는 지난해 처음으로 레이저 무기 개발 계획에 대해 공개한 바 있다. 보리소프 차관은 지난해 8월 레이저 무기 개발 상황과 관련 "실험용 모델이 아닌 (실전용) 일부 모델을 배치했다"며 "전혀 새로운 형태의 무기가 2025년까지의 러시아 국방 개혁 프로그램에 따라 구축될 군사력의 주요 역할을 맡게 될 것"이라고 밝힌 바 있다. 

독일도 레이저무기개발을 앞두고 분발하기 시작했다. 독일의 대표적인 방산업체 라인메탈(Rheinmetall)이 '고출력 에너지 레이저 무기체계(HELS)'를 5년 이내에 운용할 것이라고 밝혔다.

라인메탈은 지난 2013년 50kW급 HELS를 공개한 바 있으며, 최근에는 1000m 거리에 있는 직경 20㎜의 표적을 타격할 수 있도록 정확도와 내구성을 개선했다.

시연 장비는 8×8 수송장갑차량 '복서(Boxer)'에 장착한다. 통합 전력 공급원은 30분 동안 사용할 수 있는 차량용 표준 배터리며, 2~3초 펄스(매우 짧은 시간 동안에 큰 진폭을 내는 전압이나 전류 또는 파동)를 1000회까지 발사할 수 있는 것으로 알려졌다.

라인메탈은 이 레이저 체계가 매우 정확할 뿐만 아니라 1발당 추정 비용이 1유로(1.12달러) 이하이며, 플랫폼이 전원을 보유하고 충전할 수 있는 한 군수지원망이 필요 없다고 장점을 설명했다.

특히 레이저 무기의 경우 소리가 나지 않아 타격 지점에서 발사원의 신호나 발사 징후를 알 수 없고, 빔이 눈에 보이지 않아 실제로 표적이 그 영향을 느낄 때가 돼서야 사격을 인지할 수 있다는 점이 매력적이라고 덧붙였다.

라인메탈은 고객이 원하는 모든 플랫폼에 추가 장착할 수 있도록 레이저 체계를 모듈형으로 제작할 계획이며, 전투관리체계(BMS)를 사용해 여러 플랫폼의 빔을 중첩시켰다.

이 같은 방법으로 사격을 하면 4대의 20kW급 고출력 에너지 레이저를 함께 발사해 80kW급 출력을 발휘할 수 있다. 이는 '마스터(主)' 통제기 역할을 하는 차량 한 대와 주 통제기가 제어하는 '슬레이브(從)' 플랫폼 체계 제어를 통해 구현할 수 있다.

라인메탈은 지상기반체계 및 함정용 버전을 동시 개발 중이며, 포탑 하나에 20kW급 레이저 4개로 구성된 80kW급 무기를 장착할 방침이다.

영국은 레이저무기 개발을 위해 지난해 8월 8억파운드(약 1조1500억원)의 펀드를 조성했다. '아이리스'(Iris)로 불리는 이 펀드는 민간 부문에서는 충분한 지원을 받기 어려운 차세대 혁신 무기 개발에 자금을 댄다.

아이리스 펀드 조성은 로봇 등 최첨단 무기 개발을 통해 전략무기와 전술 무기에서 지배력을 유지하려는 미국의 '제3차 상쇄전략'(third offset) 구상에 뒤지지 않으려는 의도로 조성됐다.

마이클 팰런 영국 국방장관은 "2020년까지 매년 증가할 국방 예산의 뒷받침을 받아 아이리스 펀드는 점점 더 위험해지는 세계에서 영국의 군사적 기술 우위를 유지할 수 있도록 해줄 것"이라고 기대했다.

앞으로 10년간 운영될 예정인 아이리스 펀드는 오는 9월부터 본격적인 투자에 나설 예정이다. 영국 국방부는 15억파운드(약 2조1500억원)의 연간 연구개발 예산 가운데 20%를 기존 무기 체계를 완전히 재편하는 이른바 '혁신 기술들'(disruptive technologies)에 투입하고 있다.

영국 국방부는 공상과학영화에 나오는 것처럼 비행체나 미사일을 격추하는 레이저 무기 개발에도 아이리스 펀드의 돈을 투자할 방침이다.

이밖에도 아이리스 펀드가 투자에 나서려는 기술에는 잠자리의 공중부양 날갯짓을 본떠서 개발 중인 미니 드론이 있다.

미니 드론이 전장과 후방에서 정보 수집 능력을 키워줄 것이라는 게 국방부의 기대다. 또 영국 버밍엄대학이 개발하고 있는 '양자 비중계'도 투자 대상이다. 이 기술은 드론이나 정찰용 차량이 땅속이나 건물 안을 투사해 몇 분 안에 특정 지역의 지형을 지도화할 수 있다.

[아시아경제]2017.01.07.