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[초점] 러시아, 극초음속 무기 선도...미국 기술력은 '물음표'

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[초점] 러시아, 극초음속 무기 선도...미국 기술력은 '물음표'

북한이 극초음속 무기를 실험하고 있다. 사진=조선중앙통신이미지 확대보기
북한이 극초음속 무기를 실험하고 있다. 사진=조선중앙통신
올해 10월 여러 국가가 극초음속 무기 실험을 실시했으며 러시아가 선도하고 있는 것으로 알려졌다. 미국은 몇 번의 시험 시도 끝에 이 특정 레이스에서 뒤처져 있다.

러시아 국방부는 지난 10월 초 러시아 해군이 처음으로 핵 잠수함에서 지르콘 초음속 미사일을 시험 발사했다고 발표했다. 러시아 언론 보도에 따르면 미사일은 핵잠수함 세베로드빈스크에서 발사되어 바렌츠 해의 가상 표적을 명중했다. 시험 발사는 성공한 것으로 간주되었다.

러시아는 또한 테스트 비디오를 공개했다. 러시아 국방부가 제공한 이미지는 밤에 시험 발사가 진행된 것으로 나타났다. 잠수함을 떠난 미사일은 빠른 속도로 공중으로 날아와 목표물에 도달했다.

이를 통해 러시아는 극초음속 무기를 제작하고 마스터하는 능력에 확고한 진전을 보이고 있음을 보여주면서 군사 및 국방 연구 커뮤니티의 관심을 끌었다.
초음속과는 달리, 극초음속의 개념은 소리의 속도를 여러 번 초과하는 속도로 이동하는 무기와 차량을 말한다. 기본적으로 마하 1은 소리의 속도다. 마하 1에서 마하 5까지의 속도는 초음파로 간주되며 마하 5이상은 초음속이다.

러시아 지르콘의 경우, 이것은 소리의 속도(약 2.65㎞/s)의 9배 이상의 속도를 가진 초음속 미사일이다. 지르콘은 최대 무게 200㎏ 또는 핵탄두를 가진 강력한 폭발 탄두를 운반할 수 있다. 이 무기는 사거리가 1000㎞ 미만이며 바다와 육지에 두 표적을 모두 타격할 수 있다.

이 미사일은 2012년, 2013년에 Tu-22M3 폭격기에서 발사되었다. 지상 발사기에서 미사일의 시험은 2015년에 수행되었다. 지르콘은 당초 현재보다 낮은 속도에 도달했고, 2017년 4월에는 마하 8(9800㎞/h)에 도달했다.

미국 의회 조사국(CRS)이 최근 발표한 새로운 보고서에 따르면 러시아, 중국, 미국, 북한이 극음속 미사일을 시험 발사한 세계 몇 안 되는 국가다. 프랑스, 독일, 호주, 인도, 일본은 모두 무기를 만들 계획이다. 이란, 이스라엘, 한국은 이 기술에 대한 기초 연구만 수행 중이다.

파이낸셜 타임스는 10월 중순, 중국이 핵탄두를 장착할 수 있는 초음속 비행 차량을 탑재해 장거리 로켓을 우주로 발사했다고 보도했다. 미국은 시험 차량이 목표물을 놓쳤다고 말하지만, 중국은 초음속 무기에서 예상치 못한 진전을 보여주었다.

북한은 9월 말 자강지방에서 초음속 미사일을 성공적으로 시험했다고 발표했다. 이 발표는 한국과 일본군이 북한이 동해상에 미사일을 발사했다는 사실을 확인한 후 나왔다.

관측에 따르면, 극초음속 무기를 테스트한 국가 중 러시아가 가장 빠른 발전을 보이고 있다. 러시아는 연말까지 잠수함에 대한 지르콘 시험을 완료할 계획이다. 2022년부터 러시아 해군에 투입될 예정이다.

글로벌 핵 균형 질서를 뒤집지는 않지만, 극초음속 무기는 핵탄두에 장착된 지상 발사 대륙간 탄도미사일(ICBM)의 전통적인 핵전력 외 잠재적인 억지력을 제공한다.

이것은 이 무기의 우수한 공격 능력 때문이다. 재래식 탄도 미사일과 마찬가지로 초음속 미사일은 매우 빠르게 비행할 수 있다는 점에서 핵무기를 탑재할 수 있다. 그러나 ICBM이 아크 모양의 궤도에서 우주로 날아가 목표물을 타격하기 위해 대기권으로 다시 진입하는 동안 극초음속 미사일은 비행 내내 대기권에 남아 있어 목적지에 더 빨리 도달한다.

탄도 미사일은 최대 마하 2의 속도에 도달할 수 있지만, 그들의 궤도는 예측 가능하고 기동성이 낮으며 대기권으로 다시 진입 한 후에 약간 변경된다. 한편, 극초음속 무기는 매우 이동성이 크다. 기류에 의해 생성된 리프트를 사용해 훨씬 낮은 속도로 요격 미사일을 동그라미로 피하고 회피한다. 낮은 고도에서 목표물에 도달하면 극초음속 무기가 레이더 탐지를 피할 수 있게 되어 목표물에 가까워질 때까지 제어하기 어렵다.

미국의 경우 순항 미사일 방어와 ICBM을 설계했지만 극초음속 미사일을 탐지, 추적 및 격추할 수 있는 능력은 여전히 물음표로 남아 있다.

미국 의회 조사국 보고서는 미국 미사일 방어 시스템이 현재 극음속 무기로 공격에 신속하게 탐지, 추적 및 대응할 능력이 없다고 경고했다. 예를 들어, 미국의 이지스 요격 미사일 시스템은 미사일을 요격하기 위해 8~10초의 대응 시간이 필요하다.

러시아 해군이 해상에서 지르콘 미사일을 시험 발사하고 있다. 이미지 확대보기
러시아 해군이 해상에서 지르콘 미사일을 시험 발사하고 있다.

러시아의 지르콘 미사일은 극초음속 무기로 핵탄두를 장착하여 기존 미사일보다 더 빠르게 공격할 수 있는 반면 파괴능력은 훨씬 크다.

핵탄두를 극음속 무기에 부착하면 타격 대상 국가는 더 위험해질 수 있다.

지난 8월에 발표된 미 의회 보고서인 ‘극음속 무기: 의회의 플랫폼 및 문제’는 무기 사용이 관련 당사자들의 의도하지 않은 충돌을 증가할 수 있다고 우려한다.

보고서는 극초음속 무기의 비행시간이 매우 짧을수록 공격된 국가들에게 대응 조치 고려할 시간이 거의 없다는 것을 나타낸다. 따라서 공격을 받고 있는 국가의 통제 불능 반응이 있을 가능성이 있다.

또한, 극음속 무기의 예측할 수 없는 비행경로다. 예측 불가능성에 따라 대상이 아닌 국가가 무기 사용에 오용하고 대응할 수 있다. 극초음속 무기가 핵탄두를 장착하고 있는지는 알려지지 않았기 때문에 정상적인 탄두 공격은 핵무기로 잘못 대응할 수 있다.

스탠포드 대학의 군비 통제 전문가인 카메론 트레이시(Cameron Tracy)는 문제 해결방안으로 핵무기 통제 협상에 극음속 무기를 추가하는 것이라고 말한다.

그러나 북한과 중국은 현재 핵무기 통제 조약에 서명하지 않고 있다는 점에 유의해야 한다.

문제는 극음속 무기 경쟁에서 미국이 뒤처져 있다는 것이다. 퍼듀 대학의 국방 혁신 및 안보 연구 연구소의 다니엘 델로렌티스(Daniel DeLaurentis) 이사는 “극음속 무기 연구 커뮤니티는 자금이 지원되지 않고 수년 동안 방치되어 왔다”고 말했다.

록히드 마틴과 레이시온 테크놀로지스는 미국 국방부를 위한 다양한 초음속 무기 시스템을 구축하기 위해 노력하고 있다. 초음속 무기 연구를 위해 2022회계연도 예산 안은 38억 달러로 전년도의 32억 달러보다 증가했다.

지난 9월 국방 고급 연구 프로젝트 기관(DARPA)은 소리 속도보다 5배 빠른 속도로 비행할 수 있는 초음속 무기를 성공적으로 테스트했다. 2013년 이후 미국에서 처음으로 성공적으로 시험된 무기였다.

그러나 10월 미 국방부는 이 프로그램 하에 제작된 미사일이 각각 수천만 달러의 비용이 들기 때문에 국내 계약업체에 극음속 무기 제작 비용 절감을 요청했다.

하이디 쉬우(Heidi Shyu) 국무부 연구공학부 차관은 지난 10월 초 워싱턴에서 열린 한 컨퍼런스에서 기자들에게 “초음속 무기를 만드는 방법을 찾아야 한다”고 말했다.

미국 의회 보고서에 따르면 러시아와 중국의 초음속 무기 시스템에 비해 미국의 극초음속 무기의 대부분은 핵탄두와 함께 사용하도록 설계되어 있지 않다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com