무기 토론방
확산되는 스텔스기 탐지 기술
지난달 중순 러시아군이 스텔스기의 탐지•추적이 가능하다고 알려진 "55Zh6M" 네보M 시스템의 부대 배치를
시작했는데요, 에비에이션 위크에 연관된 글이 있어 갈무리해 드려요...
스텔스기가 의존하는 낮은 레이더 단면적 (RCS)에 대한 스텔스기 대항 기술이 세계에 보급되는 양상을 보이고 있다.
여러 신기술이 개발중이며, 레이더 장치, 적외선 탐지 추적 장치 (IRST)의 제조 업체들은 스텔스 대항 기술이
실용화의 경지에 도달했다고 밝히고 있으며, 미 해군은 스텔스 기술 자체가 도전을 받고 있슴을 공언하고 있다.
이러한 새로운 장비는 각종 센서를 통합하여 목표의 탐지, 추적, 식별 데이터를 자동으로 융합하여
스텔스기와의 교전 기회를 제공하는 것이 특징이다.
스텔스가 부분적으로 초단파 (VHF) 레이더에서 효과를 잃는 것은 전자 물리학의 관점에서 설명할 수 있다.
기밀 해제가 된 1985년의 CIA 보고서에서는 소련이 스텔스 대항 기술의 첫번째 팀으로 신형 VHF 레이더를 개발해
장파장의 단점을 보완할 것이라고 제대로 예측하고 있었다.
파장이 길면 이동성이 손실되고, 해상도도 낮아지고, 클러터 현상이 발생하기 쉬워진다.
소련은 붕괴했지만 니쯔니 · 노브고로드 무선 기술 연구소 (Nizhny-Novgorod Research Institute of Radio Engineering
- NNIIRT)가 개발한 55Zh6UE Nebo-U는 1990년대에 실전화되고 있어 러시아 최초의 입체 VHF 레이더 시스템이 됐다.
NNIIRT는 그 당시부터 VHF 방식의 AESA 장치 개발을 시작하고 있었다.
VHF 방식의 AESA인 55Zh6M Nebo-M은 멀티 밴드 레이더로 생산에 들어가 러시아 공군용으로 100세트 이상이
조달된다. 이 Nebo-M은 트럭 탑재 레이더 3개로 (모두 AESA), VHF 방식의 RLM-M, L밴드 (UHF)의 RLM-D,
S(X)밴드의 RLM-S로 구성된다. 러시아 자료에서는 각각 미터, 데시미터, 센티미터 단위의 주파수라고 표기하고 있다.
각 레이더에는 Orientir 위치 산출 장치가 가동되고 있고, 각각 Glonass 위성 항법 수신기를 갖춘 무선 또는 유선 지상 제어
차량과 연결된다.
VHF는 주사 속도가 느려지는 단점을 갖고 있지만, RLM-M은 전자 주사에 기계식 주사를 중복시켜서 이 문제를 해결하고
있다. 주사 범위는 120도로 연속 추적이 가능하다. 이 범위는 사실상 방사 에너지를 즉시 목표에 조사하는 것을 계속
유지할 수 있도록 해준다. VHF의 장점을 살릴 경우의 예를 들면 중국의 DF-15 단거리 탄도 미사일의 RCS는 X밴드에서는
0.002 제곱미터에 불과하지만 VHF라면 0.6 제곱미터가 된다고 NNIRT는 설명한다.
Nebo-M에서는 레이더 3개의 데이터를 융합하고 확실하게 표적을 격파한다.
초기 탐지 VHF가 UHF 레이더 큐를 내면 다음 X밴드 RLM-S 큐가 나온다.
Onetir를 사용해 정확한 방위각 데이터가 계산돼 세 종류의 신호를 하나로 조합한 표적의 모습이 나오게 된다.
더 높은 주파수의 데이터는 VHF보다 정확도가 높아지므로 표적에 집중시키면 탐지 성공 가능성이 높아진다.
추적도 마찬가지다. "정지 응시"모드로 안테나 회전을 정지시키고, 레이더를 전자적으로 90도 시야에 주사 시키면
표적에 조사하는 에너지량은 연속 회전시의 4배이고, 유효 거리도 40% 늘어난다.
Saab의 신형 지라프 (Giraffe) 4A/8A S밴드 레이더는 AESA 기술과 고성능 처리 기능으로 높은 밴드에서도
소형 표적에 대한 대응이 가능해졌다. 모듈 구성에 따라 AESA의 장점을 최대한 활용하여 신호 · 잡음의 구별을 가능하게
한다. 그 목적은 어떻게 "순수도"를 강화하거나 또는 조사 에너지를 목표 주파수에 집중시킴으로써 매우 작은 도플러 변화
도 파악하고, 이동중인 표적을 탐지 할 수 있는가에 있다.
처리 기술의 새로운 동향은 "다중 가설"추적" ("multiple hypothesis"tracking)이 있고,
반향이 약해도 반복 분석하는 기법과 추적을 인식하는지를 이동 패턴에서 분별하는 기법이 있다.
중국도 러시아와 같은 방법을 모색하고 있으며 지난해 주하이 에어쇼에서 그 일단이 드러났다.
대형 VHF 방식 AESA 장비 JY-27A Skywatch-V는 출품된 러시아의 RLM-M과 거의 동등한 것으로 알려졌다.
제조 업체는 중국 전자 과학 기술 집단 공사 (China Electronics Technology Corp-CTEC).
또한 쇼에서는 이와 다른 UHF 방식 AESA 레이더 두 모델과 S 밴드 방식의 수동 전자 스캔 배열 레이더 YLC-2V도
전시되어 있었다.
출전에서 중국이 액티브, 패시브 양면에서 탐지 장비의 정비를 도모하고 있는 것이 밝혀졌다.
또한 YLC-20이라는 명칭의 광범위 지향성 광대역 수동 수신 시스템의 존재가 밝혀졌다.
이것은 CETC제 DWL-002과 함께하는 것으로 생각된다.
DWL-002은 패시브 방식 커피 렌트 위치 (PCL) 방식의 선셋을 맞춘 것으로, 체코의 ERA제 Vera와 유사하다.
이것은 신호 입력의 처리에 시간 차이를 이용하여 표적을 추적하는 것이다.
또한 JY-50 "패시브 레이더"의 그림도 전시되어 있었고, 이것은 VHF 대역을 이용한다.
지금까지의 PCL은 표적이 방출하는 활성 방사선의 이용을 전제했다.
하지만 PCL을 다른 패시브 수신기나 활성화 레이더와 함께 연결하면 방어측은 바이 스태틱 또는 멀티 스태틱의 탐지가
가능하며, 낮은 RCS의 스텔스 기술의 효과를 감소시킬 수 있다.
RCS 감소 기술은 보통 레이더 (모노, 정적)을 상정하고 있다.
최고 후퇴각이 붙은 앞쪽 가장자리에서 레이더 신호를 편향시켜도 멀티 스태틱 레이더라면 탐지 가능한 스파이크가
발생한다.
구식이고 소형인 VHF 레이더 개량을 하고 있는 추가 공급원이 적어도 5개 있다.
체코 레티아 (Retia), 헝가리의 아르제날 (Arzenal), 우크라이나의 에어로 테크니카 (Aerotechnica) 및 벨로루시와
러시아 등이다.
중국 해군은 최신식 방공 구축함 유형인 52C (旅洋II)형, 52D (旅洋III)형에 VHF 레이더를 탑재하고 있다.
또한 신형의 VHF 레이더가 앞으로 출현하는 055형 구축함에 탑재되지 않으리라는 보장은 없다.
스텔스기가 저주파 레이더 및 기타 탐지 장비에게 위험에 노출되는 것은 2013년 이후 미군 고관이라면 누구나 인식하고
있다. 미 해군 작전 부장 조나단 그리너트 장군은 공공연히 스텔스기가 A2/D2에 대응할 수 있는지 의심스럽다는 발언을
하고 있으며, 2014년 1월에는 '새로운 미국의 안보를 생각 센터'가 내놓은 보고서에서,
"최근 분석 중 하나는 낮은 RCS 기계의 탐지 기술은 혁신적인 진전이 있는 반면, 스텔스 성능에 호응한 향상이 없다"
고 지적했다.
보잉은 EA-18G 그라울러가 VHF 대역을 방해 할 수 있다고 선전하고 있으며, 현재 ALQ-99 낮은 밴드 재밍 포드가
VHF 대역 방해에 사용할 수 있다고 말하고 있다. 또한 차세대 재머는 더욱 성능 향상이 예정되어 있다.
그러나 이 계약의 납품은 2017년 예정이며, 초기 작전 능력 획득은 2024년이 된다.
이것과 다른 위협은 장파장의 초수평선 OTH 레이더로 호주가 운용중인 진다레 OTH 레이더 네트워크 (JORN)가
그 전형적인 예이다. 러시아에는 레조난스 (Rezonans)-NE가 있고, 중국도 OTH를 운용 중이다.
여기에서도 데이터 처리의 정밀도와 감도를 올리는 것이 열쇠가 된다.
JORN는 페이즈 5에서 처리 능력을 향상시키려 하고 있다.
OTH의 장파장 레이더는 원래 스텔스기 탐지에 강하다. 매우 긴 파장은 표적의 물리적 크기에 가까워진다.
따라서 일반 레이더 단면적 감소 기술은 무효가 된다.
진다레 설계자는 B-2의 탐지도 가능하다고 1980년대 말의 시점에서 공언하고 있으며, 미 공군은 이를 심각하게
받아 들였다. 그러나 당시 공군은 OTH의 해상도가 매우 낮기 때문에 요격의 절차는 잡히지 않는다고 반박했다.
그러나 오늘날에는 낮은 해상도도 네트워크화한 레이더군의 활용으로 완화되고, OTH-B는 고해상도 센서류를 사용해
큐를 낼 수 있게 되었다.
미 공군은 IRST를 활용하려고 하고 있다. 선행하는 미 해군은 슈퍼 호넷의 중앙 연료 탱크에 탑재하는 IRST의
초기 고정율 생산이 2월에 승인되었다. 한국 공군용 F-15K와 싱가포르 공군의 F-15SG에도 같은 장비가 붙어 있다.
80년대의 F-14D용으로 개발된 IRST가 기원이 된 것이 이 서브 시스템이다.
국방부 전략 테스트 기술 부문장은 해군 장비의 추적 성능에 비판적이지만, 공군도 그 성능을 솔직하게 인정하고 있어
지금까지 IRST를 무시해온 것과는 대조적이다. 공군은 F-16 어그렛서 (가상 적기)부대에 IRST포드를 탑재해 운용해 본
경험이 있다. 해군이 조달하는 제 1기분 IRST는 불과 60세트로 그 후 그 개량형을 10세트 도입한다.
서방에서 IRST의 지식을 풍부하게 가진 곳은 Selex-ES사로 타이푼의 빠이레토 IRST 계약 기업이다.
또한 그리펜용으로도 스카이 워드-G를 공급하고 있다.
이 회사는 낮은 RCS 표적의 탐지, 추적을 IRST로 성공했다고 발표했다.
아음속 비행 중인 기체 표면의 마찰과 엔진열 방출과 배기 연기 포착에 성공했다고 한다.
그리너트 제독은 이 점을 강조하는 발언을 2월에 워싱턴에서 하고 있는데,
"공중을 고속으로 이동하는 무언가가 있으면 대기의 분자를 어지럽히고, 폐열이 발생할 것이며 .... 탐지 가능한 것"
이라고 말했다.
탐지 기술이 향상됐다고 스텔스 효과가 즉시 없어지는 것은 아니라는 것이 업계, 정부 관계자의 다수 의견이지만,
그래도 미래의 스텔스 기술 요소 논의의 근저에는 이 문제가 그림자를 떨구고 있다.
대표 이미지
3b0bd9f0.jpg
-
- bestmactruck (218.145.xxx.xxx)
- 2015-03-24 17:50:50
- 웃기는 건 스텔스 탐지술 개발했다고 큰소리 치는 나라들도 정작 스텔스기 개발에는 열을 올리고 있다는 겁니다. 심지어 미국이 십수년전 배치한 기체만도 못한 수준인데도 악착같이 개발중.
큰소리와 달리 아직 믿을만하지 못하다는 반증아닐지
-
- 乙支文德 (218.145.xxx.xxx)
- 2015-03-24 17:59:43
- 저는 좀 회의적이라고 보는데
F-22가 현존하는 스텔스기술의 최고봉에 와있다는건 누구나 수긍하는 부분이고
F-22 정도 되는 레이더로 제대로 잡아본후에야 실증 가능할듯 하네요
현재로선 주장하는 기술들은 사실상 추정치나 마찬가지인 수준정도로 보이는데
정말 제대로 스텔스잡는 대박 레이더라고 할려면
F-22가 같은 스텔스기술이 최적화된 기체를 잡아놓고 나서는 할수 있을듯
F-22 같은 스텔스 기체가 잡혀본적도 없는데 스텔스기도 잡는다라는건
좀... 덜컥 믿어주기에는 뭔가 2% 부족해보이는건 저만의 착각일까요
-
- 김범재 (218.145.xxx.xxx)
- 2015-03-24 17:57:10
- "민수용 위치인식 센스는 종류도 많고 원리도 다양합니다. 전부 심각한 오차를 가진 주파수를 사용합니다. 그런데 수많은 알고리즘이 오차 데이터를 버리고 유효한데이터를 가져오는 연구가 많이 수행중이고 그것이 비 군사용으로 엄청난 분량이 이미 있습니다. 그리고 상당한 정밀도를 가지고 있구요." ===> 오차데이터를 버리고 유효한 데이터를 가져 오는 것자체가 그게 오차라는 걸 인식할 수 있을 때의 얘기죠. 그런데 이 경우는 비교대상이 없는 상태에서는 불가능하죠(이전에 쌓아 놓은 데이터)
스텔스기의 경우는 평상시에 이런 데이터를 쌓아 두는 게 사실상 불가능하고 쌓아도 미량일 수밖에 없는지라 알고리즘만으로 극복하는 건 사실상 불가능하고 러시아처럼 전파를 집중을 해서 찾거나 BI(MULTI)STATIC 방식을 연구하는 거죠.
뭐 어떤 방식이든지 스텔스기로 인해서 훨씬 많은 자원을 소모한다는 건 변함이 없죠. 비록 상대가 전투기를 뛰우지 않았어도 말이죠.
-
- hykochu (218.145.xxx.xxx)
- 2015-03-24 17:53:16
- 우리 방사청 관게자도 이지스함과 스텔스 전투기에 대해 언급한 적이 있지요.
이지스함의 L밴드 레이더로도 원거리에서 탐지되는 것같습니다.
미해군의 E-2D UHF-AESA 레이더로는 더 멀리서 탐지할 수 있겠지요.
그래서 미해군은 6세대 스텔스를 원하고 있고요.
-
- mactruck (218.145.xxx.xxx)
- 2015-03-24 17:50:50
- 웃기는 건 스텔스 탐지술 개발했다고 큰소리 치는 나라들도 정작 스텔스기 개발에는 열을 올리고 있다는 겁니다. 심지어 미국이 십수년전 배치한 기체만도 못한 수준인데도 악착같이 개발중.
큰소리와 달리 아직 믿을만하지 못하다는 반증아닐지
-
- 실무교본 (218.145.xxx.xxx)
- 2015-03-24 17:46:46
- 이 칼럼만 보고 원리를 정확하게 이해한다는건 힘들죠. 우리나라 최고 권위자가 와도 쉽사리 된다 안된다는 말을 못 할겁니다. 다 이해하고 구현할수 있다면 우리가 먼저 만들었겠죠.
이기사가 말하는 것은 스탤스 탐지기술이 발달해서 우리가 생각하는 수준의 스텔스기 운용에 제한이 올 수 있다 정도로 이해 하면 될겁니다.
사실 이 내용들은 3차기종 선정할 당시부터 가능성 유무로 논쟁이 되어 왔는데 제 생각에는 대한민국 전파 전공자도 완벽하게 되니 안되니는 말할수 있는 사람이 드물겁니다. 그런데도 왜이리 전문가가 많은지... 자기 아는 수준에서 안되는 거겠죠.
중요한건 각국이 다양한 시도를 하고 있고 미국이 위협을 느끼고 있다는 것이겠죠..
여기서 설을 푸는게 기존 UHF, IRST 등의 한계만 이야기 하는데.. 당연 한계가 있으니 지금 스텔스가 왕좌에 있는 것이고. 특정 주파수가 레이더로 활용되는 겁니다. 지금 그 한계를 뛰어 넘을 연구를 한다는데 있죠.
이것도 일종의 위치인식인데 신호 태생의 오차로 아무리 센서가 정밀해도 오차를 가집니다. 민수용 위치인식 센스는 종류도 많고 원리도 다양합니다. 전부 심각한 오차를 가진 주파수를 사용합니다. 그런데 수많은 알고리즘이 오차 데이터를 버리고 유효한데이터를 가져오는 연구가 많이 수행중이고 그것이 비 군사용으로 엄청난 분량이 이미 있습니다. 그리고 상당한 정밀도를 가지고 있구요.
오차범위가 더 심각한 RF 신호 조차도 다양한 알고리즘이 있고 핸드론 관련 주파수 위치 인식은 우리도 강국이고 상상을 넘습니다. 이게 군사용으로 전환되면 금새 해결 될지 아닐지는 모르는 일이죠..
그러나 과거 국방장관도 언급했듯 몇년내 시간문제일 뿐이라는 이야기를 공식적인 자리에서 한적있죠.. 지켜볼 일이지만.. 스텔스기에 위협인건 사실인것 같네요
-
- 김범재 (218.145.xxx.xxx)
- 2015-03-24 17:41:21
- 장파장이 유리한 건 단파에 비해 감쇄가 적기 때문이지 RCS가 높아지기 때문이 아닌 걸로 알고 있습니다. 파장이 길면 단일면적 레이더파에너지밀도가 낮아져서 오히려 RCS가 더 줄어 들지 않나요? 제가 잘못 알고 있나요?
그리고
"OTH의 장파장 레이더는 원래 스텔스기 탐지에 강하다. 매우 긴 파장은 표적의 물리적 크기에 가까워진다. 따라서 일반 레이더 단면적 감소 기술은 무효가 된다."
===> 이것도 이해가 가지 않는군요. 장파든 단파든 반사각은 차이가 없는데 단면적 감소 기술이 왜 효과가 없다는 건지 모르겠네요.
-
- 김범재 (218.145.xxx.xxx)
- 2015-03-24 17:34:25
- 아톰형 님// 체코에서 개발된 레이더는 발제글에서 어느 레이더를 말씀하시는 건가요?
-
- 아톰형 (218.145.xxx.xxx)
- 2015-03-24 17:31:24
- 체고에서 개발된 레이더입니다.
미국 항공사에서 인수 했고요.
러시아 중국 프랑스에 판매 했습니다.
-
- 김범재 (218.145.xxx.xxx)
- 2015-03-24 17:30:45
- 싱글라이프님//제가 보기에는 러시아나 중국아니면 저런 장비들을 대량으로 운영하기는 현실상 어려울 것같습니다.게다가 저런 장비들이 스텔스기를 추적하기 전에 저런 장비들을 무력화시키는 전자전장비나 장거리 공대지 미사일들이 더 싸게 대량으로 구매가능할 겁니다.
-
- 김범재 (218.145.xxx.xxx)
- 2015-03-24 17:20:32
- "초기 탐지 VHF가 UHF 레이더 큐를 내면 다음 X밴드 RLM-S 큐가 나온다.
Onetir를 사용해 정확한 방위각 데이터가 계산돼 세 종류의 신호를 하나로 조합한 표적의 모습이 나오게 된다.더 높은 주파수의 데이터는 VHF보다 정확도가 높아지므로 표적에 집중시키면 탐지 성공 가능성이 높아진다. 추적도 마찬가지다. "정지 응시"모드로 안테나 회전을 정지시키고, 레이더를 전자적으로 90도 시야에 주사 시키면표적에 조사하는 에너지량은 연속 회전시의 4배이고, 유효 거리도 40% 늘어난다."
====> 표적에 레이더파조사를 집중시켜서 탐지거리를 늘린다는 것 그이상도 이하도 아니군요. 거리는 늘어나는데 각은 매우 좁아지겠지요. 그런데 어차피 지구곡률때문에 VHF로 스텔스기든 비스텔스기든 300KM 이내에서 탐지할 수 밖에 없는데 왜 저런 방식을 쓰는지 모르겠네요. 가까울 수록 레이더 획방향 탐지범위가 줄어드는데 거기에다 추가적으로 빔을 집중하면 탐지나 추적할 수 있는 수가 많이 줄어 들텐데요.
