입력 : 2012.05.09 18:14

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[무기의세계]

미사일 잡는 미사일

패트리엇

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각국의 미사일 방어 체계에 핵심적인 무기로 자리잡고 있는 패트리엇 미사일

1991년 걸프전 당시 패트리엇은 음속의 6배로 비행하는 이라크의 알 후세인(Al Hussein)과 스커드(Scud) 탄도 미사일을 요격하면서, 일약 걸프전의 스타로 등극했다. 이후 패트리엇은 탄도 미사일 킬러로 알려지면서, 오늘날 세계 각국의 미사일 방어 체계에 가장 핵심적인 무기로 자리잡고 있다.

패트리엇 미사일 발사대
패트리엇 미사일은 PAC-1, 2, 3으로 세분화되는데, 1개 발사대가 PAC-1, 2는 4개, PAC-3은 16개의 미사일을 실을 수 있다.

패트리엇의 탄생

1969년 미군은 당시 운용 중이던 나이키 허큘레스(Nike-Hercules)와 호크(Hawk) 지대공 미사일 체계를 대체하기 위한, 고고도 및 중고도 신형 지대공 미사일 체계 연구에 들어간다. 오늘날 알려진 패트리엇이란 이름은 1976년 본격적인 개발이 시작되면서 붙여졌다. 패트리엇은 1980년에 각종 기술시험과 운용시험을 마쳤고, 1981년부터 미 육군에 배치되기 시작했다. 그러나 항공기 요격용으로 개발된 패트리엇은 이후 탄도 미사일 요격 능력이 새롭게 추가된다. 1980년대 초반 구 소련의 전술 탄도 미사일 위협이 높아지자, 탄도 미사일을 요격할 수 있는 패트리엇 성능 향상 계획(PAC: Patriot Advanced Capability)에 들어가게 된다. 이에 따라 패트리엇은 5년간에 걸쳐 40억 달러가 투입되는, 미 육군 최대의 무기개발계획으로 확대되었다.

(좌)수동형 위상배열레이더로 5천 여 개의 송수신기를 장착하고 있는 AN/MPQ-53 레이더 <사진 출처: 레이시언사>
(우)패트리엇의 두뇌라고 할 수 있는 교전 통제소의 모습 <사진 출처: 레이시언사>

패트리엇의 심장 AN/MPQ-53 레이더

패트리엇이 이름은 “Phased Array Tracking Radar to Intercept On Target”의 준말로, 이름처럼 레이더가 체계에 핵심적인 역할을 차지하고 있다. 페트리엇의 중추라고 할 수 있는 AN/MPQ-53 레이더는 수동형 위상배열레이더로, 5천 여 개의 조그만 송수신기를 한 개의 평면에 정렬한 형상을 가지고 있다. 특히 레이더 안테나를 지속적으로 움직이지 않고도, 날아오는 100여 개의 목표물을 추적 및 식별할 수 있다. 또한 최대 9발의 패트리엇 미사일을 유도하여, 목표물을 공격할 수 있는 능력을 가지고 있다.

패트리엇 포대는 16개의 미사일 발사대와 AN/MPQ-53 레이더 그리고 발전기와 각종 통신장비로 구성된다. <사진 출처: 미 국방부>

TVM 방식을 사용하는 패트리엇

패트리엇의 특징 중 하나는 미사일 유도에 TVM(Track-Via-Missile) 즉 미사일 경유 추적 방식을 사용한다는 점이다. 미사일 경유 추적 방식은 지대공 미사일에 사용되는 유도 방식의 한 형태로, 반 능동 레이더 유도 방식과 지령유도 방식을 혼합한 독특한 유도 방식이다. 패트리엇의 요격 방식은 다음과 같다. 우선 발사된 미사일의 앞부분에 장착된 레이더 탐색기를 통해 목표물의 정보를 수집한다. 미사일은 지상의 AN/MPQ-53 레이더로 목표물의 정보를 보내고, 교전통제소에서는 이를 분석하는 과정을 거친다. 교전통제소는 미사일 유도를 위한 계산을 수행한 뒤, 최적화 된 유도지령을 다시 미사일에 보내 목표물을 요격한다. 패트리엇에 사용되는 PAC-1과 PAC-2 미사일은 미사일 경유 추적 방식을 사용한다. 미사일 경유 추적 방식은 고속으로 이동하는 목표물에 대해 매우 유용한 것으로 알려져 있다.

(좌)걸프전 당시 패트리엇은 이라크 탄도 미사일을 요격하면서 일약 스타급 무기로 알려지게 된다. <사진 출처: 레이시언사>
(우)패트리엇에 요격 당한 이라크의 스커드 미사일 잔해

걸프전의 스타가 되다

걸프전 당시 패트리엇이 이라크의 탄도 미사일을 요격하는 장면이 전 세계에 텔레비전으로 생중계 되면서, 패트리엇은 걸프전 당시 최첨단 무기의 대명사가 되었다. 걸프전 초기 패트리엇의 요격율이 97%에 달한다는 뉴스 보도가 있었다. 그러나 전후 미 육군의 발표에 의하면 사우디 아라비아에 배치된 패트리엇은 70%의 명중률을 기록했고, 이스라엘에 배치된 패트리엇은 50%의 명중률을 기록한 것으로 알려졌다. 일부 학자들은 페트리엇의 명중률이 10%에도 못 미친다는 비평을 하기도 했다. 그러나 명중률과 상관없이 정치적으로 패트리엇은 큰 성공을 거두었다. 이스라엘의 걸프전 참전을 막았고, 이라크에게는 탄도 미사일이 전쟁에 효과적인 수단이 되지 못한다는 강력한 메시지를 보낸 것이다.

(좌)PAC-3 미사일은 2003년 이라크전에서 이라크의 탄도 미사일을 성공적으로 요격했다.<사진 출처: 록히드마틴사>
(우)우리 공군은 2008년 8월부터 독일군이 사용하던 패트리엇을 도입해 운용 중에 있다.<사진 출처: 국방일보>

미사일에 직접 충돌하는 PAC-3 미사일

항공기의 경우 미사일의 탄두가 폭발해 파편과 폭풍으로 피해를 입게 되면 요격을 할 수 있었다. 그러나 탄도 미사일의 경우 탄두가 확실히 파괴되지 않을 경우 요격에 성공했다고 말할 수 없었다. 특히 화학탄두를 탑재한 탄도 미사일의 경우 탄두를 정확히 파괴하지 않을 경우, 더 큰 피해가 발생할 수도 있다. 이에 따라 탄도 미사일을 직접 충돌하여 파괴하는 PAC-3 미사일이 등장하게 된다. 능동 유도 방식을 사용하는 PAC-3 미사일은, 이전의 PAC-1과 PAC-2 미사일과 달리 탄두에 폭발력을 갖기 위한 작약을 갖고 있지 않다. 대신 낮은 속도로 펼쳐지는 금속 산탄을 내장하고 있다. 또한 PAC-3 미사일은 기존 미사일 보다 소형화 되어, 더 많은 미사일을 발사대에 장착할 수 있게 되었다.  지난 2003년 이라크 전에서 PAC-3 미사일은 처음 실전에 등장했으며, 전쟁 기간 동안 이라크의 탄도 미사일을 성공적으로 요격했다. 그러나 이라크 전 당시 패트리엇은 피아 식별에 문제가 발생하여, 몇몇 아군 항공기를 격추하기도 했다.

대한민국 공군의 패트리엇

우리 공군은 1990년대 초반부터 노후화된 나이키 지대공 미사일이 대체하기 위해 차기 유도무기 사업인 SAM-X 사업을 추진했다. 신형 패트리엇을 도입하기로 했던 SAM-X 사업은 예산 부족으로 10여 차례 사업이 연기된 끝에, 2007년 9월 독일군이 사용하던 중고 패트리엇을 도입하기로 최종 결정되었다. 그러나 독일군의 패트리엇은 1980년대 후반에 도입된 노후 장비로, 공군의 작전요구사항에 맞지 않는 부분이 있었다. 이러한 문제로 도입이 확정된 이후 패트리엇의 제작사인 레이시언(Raytheon)사와 성능개량 계획이 체결되어, 국내에 도입되는 패트리엇은 PAC-3의 두 번째 성능향상 모델인 Conf-2로 향상되었다. 지난 2008년 8월부터 국내에 도입이 시작되었고, 현재 한반도 영공 방위의 한 축을 담당하고 있다.

패트리엇 PAC-2 미사일 제원
미사일 중량 : 935Kg / 탄두중량 : 75Kg / 요격고도 : 15Km / 사정거리 : 100Km / 제작사 : 레이시언사

 김대영 / 사단법인 한국국방안보포럼(KODEF) 연구위원, 인텔엣지(주) 국방조사팀 팀장, 디펜스 타임즈 코리아 편집위원
    http://www.cyworld.com/undercoverbrother
자료제공 유용원의 군사세계 http://bemil.chosun.com