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[G-military] 중·러 극초음속 발사체 개발경쟁…미국은 탐지 추적기술 총력 ‘창과 방패’ 승자는?

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[G-military] 중·러 극초음속 발사체 개발경쟁…미국은 탐지 추적기술 총력 ‘창과 방패’ 승자는?

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미국이 개발 중인 극초음속기와 미사일 위성탐지시스템 'HBTSS' 이미지.

■ 중국, 러시아 극초음속기 미사릴 개발 총력전

세계 각국에서 마하 5를 넘어 비행하는 극초음속기(HGV)과 극초음속 미사일(HCM)의 개발이 진행되고 있다. ‘사이언스’지가 내놓은 각국의 개발상황에 따르면 중국은 마하 6으로 비행이 가능한 극초음속미사일 ‘밤하늘 2호(Xingkong-2)’를 개발 중이다. 중국 항천과기집단(CASC) 의 한 연구원은 2018년 시험비행에 성공했다고 발표했으며, 현재의 미사일 방어시스템을 돌파할 성능을 갖고 있다고 한다. 또 2019년 10월 중국의 열병식에 등장한 ‘둥펑-17호(Donfeng-17/DF-17)’은 극초음속에서 활공하는 기능을 가진 극초음속기(HGV)으로서의 기능을 가진 미사일로 알려졌다.

HGV 자체의 개발뿐만이 아니라 분야 전체의 연구개발이 진행되고 있는 것이 중국의 특징이다. 샤먼에서 열린 2017년 회의에서는 250편이 넘는 논문이 발표되면서 HGV가 이온화된 가스와 플라스마 연기를 레이더로 포착하는 기술 등 HGV무기를 검지하는 기술개발도 진행되고 있다고 한다.

러시아는 ‘킨잘(Kinzhal)’이라 불리는 마하 10까지 도달 가능한 공중발사 미사일을 공개하고 있다. 지난해 12월에는 ‘아방가르드(Avangard’로 불리는 HGV기능을 가진 탄도미사일 실험을 실시했다고 발표했고, 우랄산맥의 기지에서 발사된 아방가르드는 성층권에서 본체에서 분리 후 마하 27에 달하는 속도로 캄차카 반도의 표적을 명중시켰다고 한다.

■ 미국에선 탐지·추적기술 개발 시작됐지만…

미국은 중·러의 HGV 개발에 위기감을 갖고 있다. 1940년대 후반부터 HGV의 연구개발을 진행하고 있지만 핵심기술인 ‘스크램제트’의 개발 등에 시간을 필요로 하고 있다. 또 현대의 HGV의 과제인 2,000도 이상의 고열에 대한 기술은 아직 확립되어 있지 않다고 한다.

한편 미국에서는 HGV를 탐지하고 추적하는 기술의 개발이 시작됐다. 미국의 현재 미사일방어망은 ICBM을 상정해 정지위성에서 적외선센서로 미사일의 열을 탐지하는 기능을 갖고 있다. 그러나 HGV는 정지위성이 추적하기엔 ‘10~20배나 빠르다는 군의 견해가 있으며, 더구나 지상의 레이더로는 파악할 수 없는 영역에 있다고 분석하고 있다.

이에 따라 미국은 HGV를 위한 추적시스템을 강화하기 위해 소형위성을 활용하려는 계획이 시작됐다.‘극초음속 탄도추적 우주센서(Hypersonic and Ballistic Tracking Space Sensor: HBTSS)’ 또는‘공간센서 레이어(Space Sensor Layer)로 불리는 위성 망을 2030년을 목표로 만들려 하고 있다.

현재의 미사일 탐지시스템 ‘SBIRS(Space-based Infrared System)’은 정지위성과 긴 타원궤도의 위성의 조합으로 구성되어 있다. 10초마다 지구상의 열원을 적외선센서로 검출할 수 있는 미사일과 항공기사고 등의 열원도 탐지할 수 있다고 여겨지고 있으며 2014년엔 말레이시아 항공기 피격을 포착하기도 했다. SBIRS 기능을 강화한 후계위성 센서인 ‘OPIR’도 계획돼 있다.

그렇다고 해도, SBIRS는 당초의 구상대로 구성된 것은 아니었다. SBIRS는 원래 정지위성을 중심으로 하는 SBIRS-High와 저궤도의 위성 망에 의한 SBIRS-Low 2개의 조합으로 구성되었다. 그러나 2001년에 개발계획이 공군으로부터 미사일방어국(MDA)에 이관되면서 STSS계획으로 이름을 바꾸고 2006년부터 24기의 위성발사를 개시하게 됐다. 실제로는 2009년에 STSS의 실증위성 2기를 발사했지만 위성망의 실현에는 이르지 않았다.

STSS에서의 실증을 바탕으로 더욱 대규모 저궤도위성 망을 구축해 HGV 위협에 대비하자는 게 HBTS의 구상이다. 위성 망 규모는 수백 대로 확대되고 HGV를 포착할 수 있는 센서를 싣고 차례로 발사된다. 대형의 정지위성은 개발에 5~7년이 걸리지만 다수의 소형위성으로 대체하면 저비용으로 차례로 위성을 교체할 수 있고 위성 망 전체의 기능을 갱신하기 쉽다는 계획이다.

■ 미국 요격시스템 개발 ‘소리만 요란한 빈 수레’

미사일 방어시스템 업계와 공동으로 위성 망 구축기술을 개발하고 있는 우주 개발청(SDA)과 DARPA는 위성 망 전체를 2년마다 경신하기 위한 기술실증 위성을 2021년에 발사한다. 2019년 10월 노스롭 그루먼, 레이시온, 레이도스, L3 해리스 등 4개사가 미사일 방어국에서 HBTSS위성망의 개발계약을 수주했다. 이들은 2020년 가을까지 프로토 타입 센서의 설계를 완료하겠다는 목표를 세우고 있다.

그렇다고 해도 몇 번이나 이름을 바꾸며 구상을 했지만 실현에 이르지 않은 우주베이스의 미사일 탐지망에 대한 비판은 뿌리 깊다. 정지위성의 SBIRS는 개발에 걸리는 시간과 코스트가 자주 문제시되고 있어 상용위성의 기술을 도입하는 등 코스트 삭감책의 도입을 재촉 받고 있다. HBTSS가 정말로 저비용이며 단기간에 구축할 수 있어 ‘SBIRS-Low’나 ‘STSS’의 전철을 밟지 않을 수 있을까? 라는 싸늘한 시선은 아직 사라지지 않았다.


김경수 글로벌이코노믹 편집위원 ggs077@g-enews.com