스텔스기 방어방법

김병기 | 2007-09-10 21:37:29

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==> 스텔스기를 탐지 하는 방법으로는 몇가지가 알려져 있습니다. 일단 가능한 범주의 것들 ( 미래의 것은 제외하고 ) 을 정리해보았습니다.

1. UHF 레이더 ==> SA-2 같은 구형 SAM 에서 사용하던 장파장의 레이더들은 다른 짧은 파장의 레이더에 비해 스텔스기들을 비교적 먼거리에서 탐지를 한다고 알려져있습니다. F-22 의 경우 이에 대한 고려도 설계에 반영했기에 생각 처럼 먼 거리에서 탐지하기 어렵다고 알려져있지만 F-35 나 그 이하의 수준의스텔스 기들은 UHF 레이더로 상당한 거리에서 탐지가 가능할 것으로 추측됩니다.

2. 정밀한 ESM 장비 ==> 아무리 RF 방사를 억제한다해도 완전히 방사하지 않을 수는 없습니다. 미약한 신호라도 스텔스 고유의 RF 방사를 수집하여 패턴화 했다가 같은 특징의 신호가 잡힐때 스텔스기의 존재와 방향을 알 수있습니다. 여러개의 장비를 이용하면 3 각 측량을 통해 위치 파악도 가능합니다. 그러나 이것도 매우 높은 정밀도 ( 그만큼 크고 비싼 설비 ) 를 요구하고 무엇보다 미리 스텔스기의 RF 패턴을 어떤 방법으로 든지 수집해야만 유효한 방법입니다. 넓은 의미에서 타마라도 이런 범주의 장비로 해석할 수있습니다.

3. 공중파의 파형 왜곡을 살피는 방법 ==> 24 시간 운용되는 공중파는 일정한 패턴으로 퍼져나갑니다. 이것이항공기가 지나갈때 영향을 받아 잡음이나 파형의왜곡이 일어나게 됩니다. 정밀한 신호 수진장비를 여러곳에 설치 해놓고 공중파의 왜곡 상황을 살피는 것입니다. 비행 계획이 알려진 항공기가 지나가는 것은 DB 를 통해 패스하고 알려지지 않은 항공기의 존재를 파악할 수있습니다.

4. Celldar ==> 한국의 경우 전국에 걸쳐 수만개의 핸드폰 기지국이 배치되어 있습니다. 여기에서 방사되는 전파의 파형을 기지국에 장비를 설치하여 늘 모니터링 하다가 왜곡이 일어나는 것을 네트워크를 통해 감시합니다. 이런 방법으로 적어도 국내에 침입하는 스텔스기를 탐지할 수있는 매우 정밀한 스텔스 감시망을 구축할 수있습니다. 현재 ADD 에서 열심히 연구하고 있는 아이템입니다.

5. Bistatic RADAR ==> 잘알려진 방법이지만 전파를 방사한 레이더와 다른 방향으로 전파를 반사시킴으로서 레이더가 탐지하지 못하도록하는 방법을 역이용하는 것으로 다른 방향에서 레이더 전파를 수신하여 분석한다는 아이디어입니다. 서로 동조된 여러 개의 레이더 수신기를 이용하여 하나 또는 여러개의 빔을 동시에 여러 개의 레이더에서 수신하여 분석하는 방법입니다. 말은 쉽지만 수백 km 떨어진 레이더 끼리 서로 동조화 시킨다는 것은 ( 정해진 시간 발사한 전파를 다른 곳에 있는 레이더에서 수신하여 그것이 언제 발사한 신호인지 알아야 분석이 가능합니다. ) 어려운 일로서 기존의 레이더로서 구현 할 수도 있겠지만 아무래도 CDMA 방식처럼 레이더 전파 신호 자체를 디지털화한 디지털 레이더라야 제대로 구현될 듯합니다. 그러나 기술적으로 불가능한 것은 아니니 일단 넣어보았습니다.

6. 공중에서 SLAR /SAR / FLIR 을 이용한 방법 ==> 지상을 향하여 레이더를 조사하는거나 지상의 자연상의 적외선을 수신하는 이들 센서는 지상에 반사(또는 적외선의 경우 방사) 되는 전파를 수신하기에 스텔스기가 지나가게 되면 그 공간은 빈 공백으로 남습니다. 즉 이미 알려진 지형에 대한 데이터를 저장하고 있다가 알려졌던 것과 다른 패턴의 공백이 나타면 ( 그것도 상당한 속도로 ) 스텔스기로 의심할 수있습니다. 아마도 매우 정밀한 분석잡업이 요구되고 상당한 컴퓨팅 파워가 요구되겠지만 이것도 가능한 범주에 있는 것으로 생각됩니다.

7. 위성의 SAR 를 이용한 방법 ==> 스텔스 기보다 월등한 고도에서 비행하는 위성의 레이더 전파는 스텔스기의 상부를 그대로 비추게되어 지상에 비해 매우 높은 반사전파를 만들게 됩니다. 스텔스기를 탐색하는 가장 확실한 방법은 위성을 이용한 레이더 조기경보이겠지요 문제는 위성은 한지역을 다시 방문하는데 2-3 일 이상 걸려서 지속적인 감시가 불가능하다는 것입니다. 그리고 해상도도 50 cm 급은 되어야 제대로 스텔스기 탐색이 가능하지 않을까 생각됩니다.

8. 천체 전파 망원경을 이용하는 방법 ==> 모든 별에서 고유한 전파를 발사하고 이것은 오랫동안 관측을 통해 잘 알려져있습니다. 그리고 전파를 방사하는 별들은 하늘에 매우 높은 수준으로 촘촘히 있어서 빈공간이 거의 없습니다. 모든 별에서 방사하는 전파에대한 DB 자료를 가지고 천체 전파 망원경 ( 초대형 안테나 ) 를 통해 하늘을 감시하게되면 스텔스 기가 지나갈때 특정한 별의 고유전파가 가리워지게됩니다. ( 일종의 일식현상 비슷하게 ) 이것을 통해 스텔스기의 존재를 파악할 수있습니다.

이 외에도 많은 아이디어가 있지만 이미 사용하고 있거나 가능성이 있어 보이는 방법 몇가지를 소개해 보았습니다. 그러나 여기에 소개된 것들은 제대로 배치하여 탐지망을 구축하려면 어느것이나 매우 비용이 많이 들고 대체로 대형 설비라서 공격에 취약합니다. 그리고 아무리 스텔스기를 탐지해도 추적하여 요격할 수없으면 소용이 없습니다. 추적하려면 빔폭이좁은 높은 대역의 레이더가 있어야하기 때문입니다. 그래서 요격하는 방법을 고민해야합니다.

비스탤스 전투기로 요격하려면 자체 레이더로 스텔스기를 추적해야하는데 대강의 위치를 안다 해도 매우 가까운 거리에 들어오기 전에는 록온이 어렵습니다. 또 자신의 존재를 쉽게 노출하는 비스텔스기로는 적 스텔스기가 발각된 것을 아는 순간 반대 방향으로 회피할 수있으므로 적의 작전을 저지할 수는 있어도 요격하기 어렵습니다. 그래서 스텔스기를 요격하려면 스텔스기가 필요합니다. 레이더 록온이 가능한 거리까지 존재감 없이 접근하여 요격할 수있는 정도의 스텔스는 절대적으로 필요합니다. 여기에 레이더는 가능한 대형 AESA 여야합니다. 그래야 그나마 조금이라도 먼거리에서 스텔스기를 추적하여 미사일을 발사할 수있을 것이기때문입니다.

그래서 저는 KFX 를 개발하자고 하는 것입니다. 스텔스 성능이 조금 떨어져도 RF방사를 최대한 억제한 전투기를 개발한다면 적어도 스텔스기에게 존재감없이 록온이 가능한 거리까지 접근하는 것은 가능하기때문입니다. 위에서 언급한 탐지 방법 중몇가지와 KFX 만 있다면 적어도 한반도 내에대한 방어는 가능하다고 생각합니다.

그래서 제 생각에는 대강의 3 차원 위치를 파악한 후 대형 SAM 을 이용하는 것이 좋을 듯합니다. 이 대공 미사일은 대형으로서 강력한 적외선 화상 센서와 레이저 유도방식을 병용하는 것이 좋을 것으로 생각합니다. 대형이어야 보다 좋은 센서를 장착하고 비교적 오랜 시간 비행하며 공격을 수행 할 수있기때문입니다. 너무 빠를 필요도 없고 기존 수준의 미사일에 덕티드 로켓이나 솔리드 램 정도로서 충분한 비행시간을 가지는 것이 좋을 것입니다.

그래서 상당한 거리는 프로그램으로 비행하다 어디가 되었든 탐지한 센서 부근에서 3 차원 위치를 파악하여 강력한 레이저 빔을 발사하면 그 레이저 반사파를 따라가도록 하는 방법을 사용하거나 적외선 화상방식의 센서를 이용하여 스텔스기의 젯트엔진 열을 추적하도록 하는 방법을 사용하는 것이 그나마 가장 유효한 방법일 것으로 생각됩니다.

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가장 확실하고 간단한 스텔스기 탐지 및 방어 방법이 있습니다. 탐지 방법은 가상적국이 스텔스기를 배치한 기지 주변에 어떤 방법으로든지 감시를 실시하여 ( 인적방법, 위성 , 은밀한 감시장비 등등 ) 스텔스기의 비행을 늘 감시하는 방법입니다. 방어방법은 더 간단합니다. 스텔스기가 뜨기 전에 스텔스기를 지상에서 먼저 공격하여 파괴하는 방법입니다. 아마도 이 방법이 가장 확실한 대 스텔스기 대처 방법이라고 생각합니다.

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