박영근 국방과학연구소 항공기술연구원 수석연구원

김태형 국방과학연구소 항공기술연구원 책임연구원

권병민 합참 공군대령

전투기에 장착되어 원거리에서 표적을 정밀하게 공격할 수 있는 유도폭탄은 적의 대공위협으로부터 조종사의 생존성을 높일 수 있는 공대지 무기체계이다. 유도폭탄은 통상 일반폭탄에 레이저 및 GPS 등의 유도장치를 장착하여 정확도를 높인 유도무기체계로 제2차 세계대전에 처음 투입된 이후 베트남전 및 걸프전에서 효용성을 인정받고 지속적으로 발전중이며 현재는 공대지 임무를 위한 전투기의 기본무장으로 자리 잡고 있다. 특히 GPS와 같은 위성 항법 기술이 개발되며 날씨에 관계없이 전천후 임무 투입이 가능하고 기존 유도탄 대비하여 추진계통이 불필요해 저가이고 수명이 길며, 보다 큰 탄두를 장착할 수 있기 때문에 효과적인 무기체계로 각광 받고 있다. 특히 무장 투하 시 추진계통에 의한 소음, 열, 후연 등이 발생하지 않아 적에게 발각될 염려가 적어 스텔스전투기와 무인기용 무장으로 많이 운용되고 있다.

유도무기는 레이저, 적외선 및 위성항법 등으로 유도되는 탄과 폭탄 등을 의미하며, 추진기관의 유무에 따라 유도탄(유도미사일)과 유도폭탄으로 구분된다. 추진기관이 없는 유도폭탄은 항공기에서 투하될 때의 속도 및 고도에너지를 이용하여 목표물까지 비행하게 되며 대표적 무기체계로 레이저유도방식의 Paveway와 GPS유도방식(정확히는 GPS/INS 통합항법유도)의 JDAM이 있으며, 미군 무기체계 분류방식에 따르면 GBU(Guided Bomb Unit) 계열로 분류될 수 있다. 반면 유도탄은 AGM(Air to Ground Missile) 계열로 분류된다.

유도폭탄의 탄두 및 신관은 대부분 기존 재래식 폭탄을 활용하고, 추진계통이 없어 저가이고 수명도 길며, 보다 큰 탄두를 장착할 수 있기 때문에 효과적인 무기체계로 각광 받고 있다. [그림 2]는 중량 측면에서 유사급 레이저 유도무기 체계인 AGM-65E(유도탄)와 GBU-54(유도폭탄)를 비교하여 보여주고 있다. 유도폭탄의 경우 추진기관이 없기 때문에 총 중량 대비 탄두 중량이 유도탄과 비교하여 압도적으로 크고, 높은 고도 이상에서 투하하면 사거리는 유사하며, 가격도 유도탄 대비 2배 이상 저렴함을 확인할 수 있다. 또한 유도폭탄은 투하 시 추진기관에 의한 소음, 열 및 후연 등이 발생하지 않아 적에게 발각될 염려가 적어 은밀성이 요구되는 스텔스전투기와 무인기용 무장으로 많이 적용되고 있다. 반면 유도폭탄은 저고도에서 운용이 제한되며 투하 후 표적까지의 도달 시간이 유도탄에 비해 많이 소요되는 단점이 있다.

유도폭탄이 실전에서 처음 사용된 전쟁은 제2차 세계대전이다. 독일과 미국은 제2차 세계대전 중 유도폭탄인 Fritz X와 Azon을 대함용으로 각각 개발하여 실전에 활용하였는데, 이들 유도폭탄은 항공기에서 투하되면 승무원이 탄의 꼬리에 장착된 점멸 신호기로 폭탄의 위치를 확인하고 무선으로 탄을 표적으로 유도하는 방식으로 운용되었다.

따라서 항공기 조종사는 보다 정확한 공격을 위해 투하된 유도폭탄을 따라 비행하며 최대한 가까이 탄을 표적으로 유도해야 했기 때문에 적 대공망으로부터의 위험을 감수해야만 했다. 유도폭탄은 개발 당시 매우 획기적인 무기체계 개념이었으나, 제2차 세계대전 종전 후 한동안 선진국은 유도폭탄보다는 일반폭탄을 정밀하게 투하할 수 있는 전투기의 사격통제장비 개선에 역량을 집중하였다.

유도폭탄의 가치를 입증한 전쟁은 베트남전이다. 미군은 월맹의 전쟁물자 수송에 필요한 핵심 교량인 탄호야 철교를 파괴하기 위해 1965년부터 4년 동안 연 600대의 항공기를 동원하여 다량의 일반폭탄으로 폭격하였으나 실패하였고, 임무에 참여한 많은 항공기 손실로 인해 자존심에 큰 상처를 받게 된다. 1972년 미군은 유도폭탄인 AGM-62(2000lb급 TV Guided Bomb)와 GBU-10(2000lb급 Laser Guided Bomb : Paveway)을 F-4 팬텀기에 장착하여 다시 폭격에 나서게 되었고 투하된 유도폭탄은 하루 만에 철교를 파괴하는 놀라운 성과를 거두게 된다. 이후 무유도 일반폭탄을 멍텅구리폭탄으로 유도폭탄을 스마트폭탄이라 부르게 되었다. 참고로 AGM-62는 추진기관이 없는 유도폭탄이나 개발 당시에는 유도탄과 유도폭탄의 분류가 명확하지 않아 AGM 계열로 분류되었다.

1960년대부터 개발되기 시작한 레이저유도폭탄은 2세대 항공폭탄으로 분류되며 항공기에서 레이저를 표적에 조사하고 투하된 탄이 표적으로부터 반사된 레이저 신호를 감지하고 신호를 따라 공격하는 방식으로 운용된다. 특히 시스템이 단순하고 정확도 및 신뢰성도 매우 높아 저가로 제작이 가능하다는 장점이 있다. 대표적인 레이저유도폭탄으로 Paveway가 있으며 재래식폭탄에 레이저유도키트를 장착하는 방식으로 운용되며 베트남전에 처음 투입되어 큰 성과를 기록하였다. 그러나 레이저 유도방식은 많은 장점에도 불구하고 구름, 안개 및 먼지 등 환경에 따라 운용이 제한되고, 조종사가 탄이 탄착될 때까지 표적에 레이저를 지향해야 하며, 레이저 지시기 및 탐색기의 한계로 사거리가 제한되는 문제점을 가지고 있다. 특히 투하 후 안개 및 구름에 의해 레이저 신호가 끊기면 오폭이 발생할 수 있기 때문에 이를 보완할 수 있는 새로운 방안이 연구되기 시작하였다.

1990년대 미국은 자국의 위성항법시스템인 GPS기술을 적용한 3세대 항공폭탄, JDAM(Joint Direct Attack Munition)을 개발하였다. JDAM는 GPS항법 및 관성항법을 통합한 GPS/INS 통합항법(일반적으로 GPS유도로 표기)을 적용하고 있으며, 이는 관성항법의 연속성과 GPS 항법의 정확성 등 2가지 항법의 장점을 모두 활용하기 위함이다. GPS유도방식은 레이저유도방식에 비해 기후에 관계없이 전천후 운용이 가능하고 발사 후 망각(Fire & Forget)방식으로 운용되어 조종사의 부담을 경감시킬 수 있으며, 원거리 타격이 가능한 장점을 가지고 있으나 반면 재밍에 취약하고 이동표적에 대한 공격이 제한되며 정확도가 레이저유도방식에 비해 상대적으로 저하되는 단점도 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 2010년대부터 레이저와 GPS유도방식을 결합한 새로운 복합유도방식의 4세대 항공폭탄이 개발되어 운용되기 시작하였다. 4세대 항공폭탄은 3세대 항공폭탄을 기반으로 개발되었으며 JDAM의 경우 탄두 전방에 레이저 탐색기를 추가 장착한 LJDAM이 개발되었고, Paveway의 경우 JDAM과 반대로 레이저유도방식에 GPS 유도방식을 추가한 Enhanced Paveway가 개발되었다. 이러한 복합유도방식은 유도폭탄의 이동 표적 대응 능력을 보다 강화시켜 주었다. 2020년대부터는 유도폭탄은 4세대 항공폭탄에 고해상도 영상탐색기를 추가로 장착하여 자동표적인식 기능과 투하 후 표적 재지정이 가능하도록 무장데이터링크를 장착한 5세대 항공폭탄으로 진화중에 있다. [그림 5]는 기술발전에 따른 공대지 폭탄의 세대별 특징을 보여 주고 있다.

⑴ Paveway

1960년대 중반 텍사스인스트르먼트사에서 개발한 레이저 유도폭탄 Paveway는 베트남전에 처음 투입되었으며 현재도 레이시온과 록히드마틴에서 생산중이다. Paveway는 기존 재래식 폭탄 탄두에 장착할 수 있는 유도키트 형태로 개발되었으며 전방에는 레이저센서를 포함한 유도조종키트와 후방에 장착되는 날개키트로 구성되어 있다. 적용 탄두에는 일반 재래식탄두 뿐 아니라 지하벙커 등 견고 표적을 타격하기 위한 2000lb급 관통탄두인 BLU-109도 포함된다. 1991년 개발된 GBU-28은 걸프전 당시 지하 깊은 벙커에 숨은 이라크 지휘부를 파괴하기 위한 벙커버스터용으로 개발되었으며, 총 중량 4800lb로 철근 콘크리트를 6m 이상 관통할 수 있는 성능을 보유하고 있다. Paveway 시리즈는 사거리가 10~22km로 비교적 짧으나 정확도는 원형공산오차(CEP : Circular Error Probability) 기준 3~10m로 정밀하다. 최초 개발 후 많은 실전 투입 경험을 바탕으로 지속적인 성능개량이 진행중이며 근래에는 레이저에 GPS 유도방식을 추가하여 레이저 유도방식의 단점을 개선한 4세대 항공폭탄 Enhanced Paveway가 개발되어 운용중이다.

⑵ JDAM(Joint Direct Attack Munition : 합동직격탄)

JDAM은 재래식폭탄 꼬리에 GPS/INS 유도키트를 장착 하여 정밀타격이 가능한 유도폭탄이다. 기존 레이저 유도 폭탄의 단점을 보완하기 위해 1980년대 후반부터 개발이 시작되었으며 1997년 초도품이 미군에 인도되었고 1999년 코소보전에 처음 투입되었다. JDAM은 GPS/INS 유도 방식으로 투하 전 항법 정렬이 필수적이나 JDAM이 전투기 날개 하부에 장착되어 위성으로부터 신호 수신이 제한되어 자체적인 정렬이 불가능하다. 따라서 JDAM은 전투기로부터 항법정보를 전달받아 항법 정렬을 유지할 수 있도록 전투기와 전기적 연동기능을 보유하고 있다. 이러한 연동 기능을 이용하여 조종사는 비행 중 조종석에서 표적정보를 탄에 입력할 수 있고 탄의 상태를 확인할 수도 있다. 탄이 투하되면 JDAM은 자율적으로 비행 좌표 및 궤적을 계산해 표적을 향해 날아가기 때문에 전천후 타격 능력 및 투하 후 망각(Fire & Forget) 방식의 운용 편리성을 제공한다. 2000대 초반 테러와의 전쟁 및 이라크전을 겪으며 미 공군은 JDAM에 이동표적에 대한 공격능력을 추가로 요구하였으며 이에 따라 JDAM 전방에 레이저탐색기를 장착한 LJDAM(Laser JDAM)이 개발되었다. LJDAM은 투하되면 투하 전 입력된 표적 좌표를 향해 기존 JDAM과 같이 비행하며 레이저 탐색기가 표적으로부터 신호를 포착할 수 있는 거리에 도달하면 표적의 반사 레이저 신호를 따라 공격하는 레이저유도방식으로 운용된다. LJDAM은 2007년 개발이 완료되었으며, 성능개량을 통해 시속 88km 속도로 이동하는 고속표적을 성공적으로 타격한 바 있다. JDAM의 정확도는 CEP 기준 13m이고, 최대 사거리는 24km이며 제작사는 보잉이다. 호주 공군은 보잉사와 JDAM에 날개키트를 추가 장착하여 사거리를 최대 3배 이상 연장하여 조종사의 생존성을 향상시킬 수 있는 JDAMER을 개발한 바 있다.

⑶ SDB(Small Diameter Bomb)

SDB는 전투기에 다수의 공대지 무장을 동시에 장착할 수 있고, 스텔스 전투기의 내부무장창에도 장착할 수 있도록 개발한 250lb급 소형유도폭탄이다. 따라서 전투기 장착시 무장이 차지하는 면적을 최소화하기 위해 SDB의 주익 및 꼬리날개는 접는 방식이 적용되었고 SDB 4발을 동시에 장착할 수 있는 전용 다중장착대를 이용하여 전투기에 장착된다. 최초 버전인 SDB-I(GBU-39/B)은 보잉사가 2001년부터 개발을 시작하여 2006년에 처음 전력화되었다. SDB-I은 원거리에서 벙커나 항공기 이글루와 같이 견고한 고정 표적을 정밀 타격하기 위해 접이식 다이아몬드형 날개키트 및 관통탄두가 장착되었고 GPS/INS 유도 방식이 적용되었다. 이후 이동표적에 대한 공격능력을 보완하기 위해 LJDAM과 같이 SBD-I 탄두 전방에 레이저 탐색기를 장착한 Laser SDB-I(GBU-39B/B) 버전도 개발되었다. 사거리는 최대 110km이며 정확도는 일반적으로 GPS가 보장하는 CEP 13m이나 실제로는 보다 정밀한 것으로 알려져 있다.

SDB-II(GBU-53/B)는 Raytheon사가 개발한 250lb급 소형 정밀유도폭탄으로 투하 후 중기유도까지 GPS/INS 방식으로 유도되고 종말단계에서는 3중모드(IIR/SAL/MMW : Imaging Infra-Rad/Semi Active Laser/Millimeter Radar)탐색기로 고정 및 이동표적에 대한 주야간 전천후 타격이 가능하다. SDB-II의 탄두는 성형작약(Shaped Charge)에 의한 철갑 관통 능력 및 폭발 시 생성된 4,000개 이상 파편에 의한 살상 능력을 함께 갖춘 다목적탄두가 적용되었으며 양방향 데이터링크가 장착되어 투하 후 표적변경 및 무력화가 가능한 5세대급 항공폭탄이다.

⑷ JSOW(Joint Standoff Weapon)

원거리에서 다양한 표적을 타격하기 위해 Raytheo사에서 개발한 1000lb급 유도폭탄으로 1996년부터 전력화되었다. 항공기 장착 및 원거리 타격을 위해 접는 날개가 적용되었으며 다양한 표적 공격을 위해 목적에 맞는 탄두를 선택적으로 장착할 수 있는 모듈화 설계가 적용되었다. 이러한 모듈화 방식은 유도폭탄의 외형 변화 없이 다양한 탄두를 탑재할 수 있어 무장을 항공기 통합할 때 필요한 비용 및 시간을 크게 줄일 수 있다. JSOW의 기본 버전은 GPS/INS항법이 적용되어 고정표적용으로 운용되었고 이후 이동표적에 대응하기 위해 무장데이터링크 및 IIR 영상탐색기를 장착한 5세대급 JSOW-C1도 개발되었다.

JSOW의 사거리는 최대 116.7km이며 사거리 연장을 위해 초소형 터보제트 엔진을 장착한 JSOW-ER도 개발되었는데 이때 사거리는 기존 대비 약 4배까지 연장할 수 있다.

⑸ WCMD(Wind Corrected Munitions Dispenser)

조종사가 적 대공망을 피해 높은 고도에서 비유도 방식의 탄을 사격제원표를 참조하여 투하하더라도 강한 바람의 영향으로 정확도는 크게 저하될 수밖에 없다. WCMD는 이처럼 높은 고도에서 투하되는 탄이 바람에 의한 오차를 스스로 보정할 수 있도록 개발된 유도키트로 JDAM 방식과 유사하게 꼬리날개키트 내부에 탄을 제어하기 항법 및 유도제어장치가 장착되어 있다.

WCMD를 적용한 대표적인 무기체계인 CBU-105는 1000lb급 무유도 확산탄인 CBU-97의 꼬리날개를 WCMD키트로 교체하여 정밀유도화 하였다. CBU-105는 항공기에서 투하되면 스스로 바람을 보정하며 표적 상공까지 정밀하게 비행 후 40개의 자탄을 살포하며 살포된 자탄은 적전차로부터 발생하는 열원을 탐지하여 상대적으로 방호에 취약한 전차 상부를 공격한다. 참고로 자탄은 전차 상부와 같이 얇은 장갑을 관통할 수 있는 EFP(Explosively Formed Penetrator)방식이 적용되어 있으며 자탄 자체에 센서 기능을 보유하고 있어 Sensor Fused Weapon으로 분류된다.

CBU-105의 최대 사거리는 18.5km이고 정확도는 CEP 기준 약 30m로 일반적인 유도무기 대비 정확도는 낮으나 넓은 영역에 분산된 표적을 효과적으로 공격하는 무기체계로 운용되고 있다.

⑹ 초대형 전략 유도폭탄

핵무기는 정치적 목적이 강한 무기체계로 실전에 사용하기는 매우 어려운 무기이다. 따라서 전술·전략적 목적으로 적을 두려움에 떨게 할 수 있고 실전에도 사용할 수 있는 초대형 무기체계가 요구되었다.

■ MOAB(Massive Ordnance Air Blast : GBU-43)

미국의 초대형 유도폭탄인 MOAB은 압도적인 크기로 인해 Mother of All Bombs로 불리기도 한다. 직경 1m, 길이 9.1m, 총중량이 10.3톤인 MOAB은 GPS/INS 유도방식이며 탄두는 알루미늄 재질의 표피에 8.5톤의 고폭약(TNT 11톤 효과)이 탑재되어 파편보다는 폭발 시 발생하는 높은 열과 압력으로 인명 및 건물과 같은 연성 표적을 파괴하는 무기체계이다.

큰 몸집으로 일반 전투기에서는 운용이 불가능하며 수송기를 개조한 MC-130 내부에 장착되어 램프도어를 통해 낙하산이 전개되며 투하된다. 투하 후 낙하산은 탄과 분리되며 그리드 형태의 꼬리조종날개가 전개되어 사전 입력된 표적 좌표로 자율 비행한다. 투하된 탄이 폭발하면서 연소를 위해 주변의 공기를 빨아들여 반경 수백미터 공간을 순간적으로 진공상태로 만든 후 강력한 열압력을 만들기 때문에 진공폭탄 또는 열압력탄으로 알려졌으나 이에 대한 이견은 존재한다.

2017년 아프카니스탄내 동굴과 터널로 이루어진 IS근거지에 처음 투하되어 IS대원 수십명이 사망한 것으로 알려졌다.

■ MOP(Massive Ordnance Penetrator : GBU-57)

미국의 초대형 Bunker Buster인 MOP는 지하 깊은 곳에 위치한 지휘소와 같이 견고표적을 파괴하기 위해서 보잉사에서 개발하였다. 직경 0.8m, 길이 6.3m이며 크기는 MOAB보다 작지만 관통 능력을 위해 탄체가 보강되어 총 중량은 MOAB보다 약 3톤 정도 무겁고 관통성능은 철근 콘크리트 기준 18.3m이다. 2011년부터 전력화 되었다.

⑺ 초소형 유도폭탄

미국은 무인체계의 중요성을 인식하고, 무인체계를 적극 발전시키고 있다. 특히 무인기 분야의 경우 다양한 프로그램을 통해 미국이 기술 개발을 선도하고 있으며 무인기의 역할도 감시정찰 위주에서 정밀 타격임무로 확대되고 있다. 미군은 아프가니스탄 전쟁에 RQ-7 Shadow 등 무인기를 투입하여 다수의 표적을 포착하였으나 대응할 수단이 없었던 경험을 바탕으로 무인기에 장착 가능한 소형/초경량 무장을 본격 개발하기 시작하였다. 공격형 무인기는 임무지역을 장기간 체공하며 표적을 식별하고 부수적 피해 없이 원하는 표적만을 Pin to Pin방식으로 임무를 수행하기 때문에 정확도가 높은 초경량 유도무기 위주로 개발이 진행되었다. [그림 13]은 미국의 초소형 유도폭탄 현황을 보여주고 있다. 유도방식은 신뢰성 높은 GPS/INS와 이동표적 타격이 가능한 SAL(Semi Active Laser) 유도방식이 주로 적용되고 있다.

⑻ 특수목적용 유도폭탄

적 작전에 필요한 전력 공급체계를 마비시킬 수 있는 정전탄(Blackout Bomb)과 높은 전자기파를 방사하여 적의 무기체계를 마비시킬 수 있는 EMP(Electro-Magnetic Pulse)탄은 대표적인 비살상 무기체계로 분류된다. 미국은 기존 무유도방식의 CBU-97계열 정전탄에 WCMD 키트를 적용하여 정확도를 높인 정전탄체계(CBU-118/B)를 개발하여 운용하고 있는 것으로 알려져 있으나 공식적으로 공개된 바 없다. 또한 탄두 폭발 시 발생하는 에너지를 이용하여 순간적으로 높은 전자기를 발생시켜 적의 전자 장비를 무력화 할 수 있는 EMP탄도 2000lb급 JDAM 형태로 개발되었다고 추정하고 있으나 세부내용은 공개되지 않아 진위여부는 확인할 수 없다.

미국에 비해 유도폭탄분야에서 후발 주자인 중국은 경쟁력 확보를 위해 다수의 방산업체 경쟁을 통해 유도폭탄 기술발전 속도를 가속화하고 있다. 개발 방식은 미국의 무기체계를 모방하여 기본적인 레이저 및 GPS유도방식의 유도폭탄을 개발한 후 영상탐색기를 적용한 정밀유도폭탄체계로 발전하고 있으며 사거리 연장을 위해 날개키트 및 추진기관을 추가 적용하고 있다.

근래에는 무인기에 적용 가능한 소형 정밀유도폭탄들을 많이 개발하고 있어 공격형 무인기에 대한 전력화에 집중 하고 있는 것으로 분석된다. 기술적인 측면에서 미국의 5세대 유도폭탄인 SDB-II급 개발 기술은 확보되지 않은 것으로 판단되나, 선진 기술 모방과 자본주의 방식인 경쟁을 통한 기술 발전 전략으로 현재 4세대 유도폭탄기술을 확보하고 5세대 유도폭탄 개발에 필요한 기술을 빠르게 확보중인 것으로 평가된다.

⑴ FT 시리즈

1990년대 말 중국의 CASC사에서 개발을 시작하여 2000년 중반부터 전력화되기 시작한 유도폭탄이다. 미국의 JDAM과 같이 유도조종을 위한 꼬리날개키트가 장착된 FT-1(500kg급), FT-3(250kg급)유도폭탄이 처음 개발되어 전력화되었으며 이후 다양한 중량과 개량된 형상의 유도폭탄들이 추가 개발되었다. 성능 개량된 유도폭탄들은 사거리 연장을 위해 날개키트와 추진기관이 장착되었으며 정밀도 향상을 위해 탐색기를 선택적으로 장착할 수 있도록 개발되었다. FT-5과 FT-7과 같이 130kg 이하 소형유도폭탄은 유인기와 무인기에 모두 장착하여 운용할 수 있으나 FT-9과 같이 50kg 이하 초소형유도폭탄은 탑재 능력이 작은 무인기에서 주로 운용하기 위해 개발된 것으로 추정된다.

⑵ LS-6 시리즈

2003년부터 중국의 AVIC에서 개발한 유도폭탄으로 미국의 MIL-STD-1553B 인터페이스 체계를 적용해 서방 항공기에도 통합이 가능하다.

탄두 중량을 기준으로 4종류 유도폭탄이 개발되었으며 미국의 JDAM-ER과 같이 비행제어를 위한 꼬리날개 유도 키트와 사거리를 늘리기 위한 주익날개키트가 탄두에 장착된 구조를 가지고 있다. 또한 무인기에 장착하기 위해 2종의 소형 정밀유도폭탄이 개발중인데 JDAM처럼 날개키트 대신 동체에 4개의 스트레이크가 장착되며 꼬리날개키트로 제어된다.

따라서 원거리보다는 단거리 표적에 적합하며 레이저 유도 방식을 적용하여 감시 정찰 단계에서 식별된 표적을 정밀하게 타격할 수 있다. 2022년 5월 실탄두를 장착한 투하 시험이 진행되었다.

⑶ 기타

이 외 GPS 또는 레이저 유도방식의 TG 시리즈, GB 시리즈 유도폭탄이 NORINCO사에서 개발되어 에어쇼에서 소개된 바 있다. 중국은 미국과 동등 수준의 성능과 다양한 유도폭탄 체계를 전력화 하고자 라인업을 다양화 하는 것으로 판단된다.

2009년 중국은 특수목적탄으로 250kg급 정전탄체계를 처음 외부에 소개하였다. 현재 전력화된 중국의 정전탄은 비유도 방식으로 알려져 있으나 정확도를 높이기 위해 미국과 같이 WCMD와 유사한 꼬리날개 유도키트 방식을 적용한 성능개량이 추진중인 것으로 분석되었다.

군사적으로 미국과 경쟁하는 러시아는 미국의 유도폭탄 개발과 실전에서의 운용 효과를 보며 오래전부터 유도폭탄을 개발하기 시작하였으나 현재 개발되어 운용중인 러시아의 유도폭탄 기술 수준은 3∼4세대 항공폭탄 개발에 필요한 기술을 보유한 것으로 판단되어 미국에 비해 많은 차이가 있음을 알 수 있다.

⑴ KAB-500 시리즈

미국이 베트남전에서 레이저유도폭탄으로 전과를 올리자 이에 대응하여 러시아도 일반폭탄인 FAB-500에 레이저탐색기 및 유도키트를 장착한 레이저유도폭탄 KAB-500L을 개발하여 1975년부터 전력화되었다. 이후 보다 큰 중량의 KAB-1500L과 영상유도방식의 KAB-500Kr, 열압력탄두를 적용한 KAB-500kr-OD, GPS/INS유도방식의 KAB-500SE로 진화하였다.

⑵ Grom-E2/K08BE/K029E

2015년 러시아 TRV사는 MAKS 에어쇼에서 러시아의 4세대전투기 및 5세대전투기에 탑재될 수 있는 GPS/INS 유도방식의 600kg급 유도폭탄 Grom-E2를 공개하였다. 또한 러시아 GNPP사는 5세대전투기 운용을 위해 500kg, 1,500kg급 신형 유도폭탄 2종을 새로 개발하여 2019년부터 전력화를 시작하였다. 500kg급 유도폭탄인 K08BE은 고폭탄두를 적용하였고 1,500kg급인 K08BE은 관통탄두를 적용하였다. 두 기종 공통으로 GPS/INS 유도방식을 적용하였으며 특이하게 꼬리날개 뒤쪽에 긴 구멍이 있는 실린더 모양의 조종면이 장착되어 있다.

⑶ 초대형 전략 유도폭탄 : FOAB(Father of All Bombs) 

미국의 초대형 유도폭탄인 MOAB에 대응하기 위해 러시아가 개발한 소형 핵탄두급 유도폭탄이다. MOAB 대비 중량은 작으나 폭발력이 높은 액체 연료 분사 방식을 적용하여 4배 이상의 폭발력으로 강력한 충격파와 고온을 만들어 표적을 파괴할 수 있는 열압력탄이다. 유도방식은 위성항법을 적용하였다.

⑴ 독일

HOPE, HOSBO, PILUM은 1990년대부터 독일의 Diehl BGT Defence사가 개발한 유도폭탄이다. 투하 시 날개가 회전하며 펼쳐지는 독특한 방식을 통해 긴 사거리 성능을 보유하고 있다. HOPE와 PILUM은 견고표적을 위한 관통탄두가 적용되었으며, HOSBO는 고폭탄두가 적용되었다. HOPE와 HOSBO는 개발이 완료되어 전력화되었으며 PILUM의 경우 HOSBO의 성능개량형으로 영상탐색기를 활용한 자동표적획득 기능과 이동표적 대응 능력을 보유할 수 있도록 개발중에 있다. 이를 기준으로 할 때 독일은 현재 4~5세대 항공폭탄 개발에 필요한 기술을 보유한 것으로 평가된다.

⑵ 프랑스

HAMMER(Highly Agile Modular Munition Extended Range)로 알려진 AASM은 프랑스의 SAGEM사(현재 Safran Electronics and Defense)에서 개발한 유도폭탄이다. Paveway 방식과 유사하게 기존 탄두에 다양한 유도키트를 장착하여 정밀화하였다. 사거리 연장을 위한 로켓부스터가 선택적으로 장착 가능하다. 프랑스는 현재 3∼4세대 항공폭탄 개발에 필요한 기술을 보유한 것으로 평가 된다.

⑶ 튀르키예

튀르키예는 전투기에 장착하기 위해 JDAM과 유사한 꼬리날개 유도키트 방식으로 유도폭탄 개발을 시작하였다. HGK, KGK, Teber는 일반폭탄에 장착하여 정밀도를 높일 수 있도록 개발된 유도키트이다. HGK와 Teber는 미국의 JDAM과 같이 유도장치가 포함된 꼬리날개 키트이며 기존의 2000lb, 500lb, 250lb급 탄에 장착 가능하다.

KGK는 꼬리날개 키트에 사거리 연장을 위한 날개 키트가 추가되었으며 500lb, 1000lb급 탄에 장착가능하다. 가장 최근에 Roketsan사에서 개발된 Teber는 GPS/INS 및 레이저 복합유도방식을 적용하여 전천후 운용성 및 정확도를 향상하였으며 2020년 튀르키예에서 개발한 무인기 Aksungur에 장착하여 투하시험을 수행한 바 있다. 최근에는 경쟁력 있는 무인기 기술을 기반으로 무인기에 장착 가능한 소형유도폭탄 위주로 개발을 진행하고 있다. 기술적 측면에서 튀르키예는 4세대 항공폭탄 기술을 확보한 것으로 판단된다.

이스라엘은 1980년대부터 유도폭탄 개발을 시작하여 지속적인 기술 개발을 진행하였다. 현재 기술 수준은 유도폭탄 기술을 선도하는 미국과 동등하게 5세대 항공폭탄 개발 기술을 보유한 것으로 판단된다. SPICE(Smart, Precise, Impact, Cost-Effective)유도폭탄은 1990년대 라파엘사가 개발한 원거리 정밀유도폭탄으로 중량에 따라 3종류(SPICE-250/1000/2000)가 개발되었다. SPICE-1000, SPICE-2000은 기존폭탄에 날개키트 및 유도키트를 장착하여 사거리를 늘리고 정밀화하는 방식으로 개발되었으며, 유도방식은 GPS/INS가 기본으로 적용되며 EO 및 IIR 탐색기를 선택적으로 장착할 수 있다. 우리나라에도 2000lb급 SPICE 2000이 도입되어 공군에서 운용중에 있다. 근래에는 유도폭탄의 첨단 기술이 적용된 5세대 항공무장, SPICE-250이 개발되었다. SPICE-250의 탄두는 파편 및 관통 능력을 보유한 다목적 탄두가 적용되었으며 양방향 데이터링크를 통해 지상 조종사가 표적을 지정할 수 있는 MiTL 기능 및 영상탐색기를 이용한 AI 기반의 자동 표적인식 기능을 보유하고 있다. 2021년 인도에어쇼에서는 SPICE-250에 소형터빈엔진을 장착하여 사거리를 늘린 SPICE-250-ER이 소개된 바 있다. SPICE 유도폭탄의 흥미로운 점은 무장 연동체계로 미군의 표준 무장이라 할 수 있는 JDAM 연동체계를 활용하고 있는 점이다. 이는 SPICE 유도폭탄을 통합하려는 전투기가 기존에 JDAM을 운용하고 있는 경우 전투기 수정을 최소화 할 수 있어 유도폭탄 수출 측면에서 큰 장점이 될 수 있다.

국내 최초의 국산 공대지 유도무기인 KGGB(Korean GPS Guided Bomb)는 2007년부터 개발되어 2013년 전력화되었다. 다른 유도폭탄과 유사하게 재래식 폭탄에 유도키트를 장착하여 유도무기화 하였다. 특징으로 날개키트를 장착하여 사거리가 길고 선회 능력으로 산 뒤에 은폐된 표적도 정밀 타격할 수 있다. 별도의 무선 무장제어장치로 조종사가 KGGB를 통제하여 항공기 개조가 불필요해 F-4, F-5 같은 노후 전투기를 포함하여 국내 5개 전투기에 운용이 가능하다. KGGB는 GPS/INS 유도방식이 적용되었으며 개발 당시에는 상용GPS를 적용했지만 후속양산에는 GPS 교란에 대응 가능한 군용 GPS를 장착하면서 항재밍 능력이 강화되었다. KGGB 개발 이후 다양한 후속 개발을 통해 국내 유도폭탄 기술은 4~5세대 항공폭탄 개발 기술을 보유하고 있다.

추진기관이 있는 유도탄과 비교하여 유도폭탄의 가장 큰 장점은 획득 및 수명관리 비용이 상대적으로 낮은 가격에 있다. 유도폭탄은 이런 장점을 유지하기 위하여 단일 센서에 의한 유도 방식과 기존 재래식 탄두를 활용하는 방식이 주로 적용되어 왔으나 기술이 발전함에 따라 유도폭탄은 고도화되며 역할은 점차 확대되고 있다.

유도폭탄의 유도방식은 시스템 구성이 단순한 레이저 또는 GPS/INS 방식의 단일 유도방식이 주로 적용되었으나 현재는 두 개의 유도방식의 장점을 결합한 복합 유도방식으로 발전하고 있다. 또한 유도탄에 주로 적용된 적외선 또는 RF 탐색기는 고가로 인해 유도폭탄에는 적용이 제한되었으나 기술의 발전으로 소형 저가화 되며 근래에는 유도폭탄에 많이 적용되고 있다. 미국이 근래 개발한 250lb급 유도폭탄 SDB-II의 경우 3중모드(적외선/레이저/RF) 탐색기가 장착되어 전천후 공격능력을 확보하였으며 무장데이터 링크를 장착하여 이동표적에 대한 대응능력 및 타격 후 피해평가도 가능하게 되었다. 이스라엘의 SPICE-250의 경우 AI 기술을 적용하여 표적에 대한 자동표적획득 기능도 보유한 것으로 알려져 있다.

대공 방어 기술이 발전함에 따라 유도폭탄의 근거리 투하 방식은 조종사의 생존성을 보장할 수 없게 되었다. 따라서 조종사의 생존성을 향상하기 위해 사거리를 늘릴 수 있도록 날개키트를 추가 장착하는 방식과 소형엔진 또는 추진 기관을 장착하는 방식이 주로 적용되고 있다.

유도폭탄의 사거리가 증대되고 비행시간이 늘어나자 대형 유도폭탄의 경우 투하 후 비행 중 적 대공망에 피격될 가능성도 제기되었다. 미국의 1,000lb급 유도폭탄인 JSOW는 스텔스 형상 설계를 적용하여 탄 자체의 생존성을 향상시켰다. 소형화 소형 유도폭탄은 한 번 출격에 많은 무장을 장착하여 다수의 표적을 공격할 수 있고 Pin-to-Pin 공격으로 민간의 부수적 피해를 최소화 할 수 있는 장점이 있는 반면 내부에 탑재할 수 있는 탄두의 중량이 제한되어 임무가 제한되는 단점도 있다. 따라서 소형 탄두의 효과를 증대하기 위한 기술이 개발되었다. 미국의 Lockeed Martin사에서 개발한 35lb급 초소형 유도폭탄 Scorpion은 반응물질이 적용된 탄두 Battle Axe를 개발하여 초소형탄두의 효과를 증대하였다. 반응물질은 강철과 유사한 물성치를 보유한 신물질로, 화약 폭발 충격으로 표피자체가 폭발적으로 반응하여 파괴 성능을 극대화할 수 있다.

유도폭탄은 재래식 탄두에 유도조종을 위한 유도키트 및 날개키트를 장착하는 방식으로 개발되었다. 이러한 개발 방식은 키트의 재사용성을 증대할 수 있고 임무 확장성 측면에서 많은 장점을 제공한다. 실제로 국내에서는 KGGB유도키트를 활용한 정밀유도 기뢰 기술을 개발한 바 있으며 현재 정전탄에도 활용되고 있다. 유도키트를 새로운 탄두에 장착하여 항공기에 운용하기 위해서는 항공기와 무장간 통합 업무가 필요하다. 특히 탑재 무장의 형상과 물성치가 변하면 통합 업무 수행은 피할 수 없으며 통합 업무에는 많은 시간과 비용이 소요된다. 미국의 유도폭탄 JSOW는 이러한 통합업무를 최소화하기 위해 유도폭탄의 외형은 유지하며 내부에 다양한 탄두를 장착할 수 있도록 모듈화 설계를 적용하였다.

최근 우크라이나 전쟁에서 미 국방부는 우크라이나를 지원하기 위해 GLSDB(Ground Launched SDB) 공급을 검토하고 있다는 기사가 있었다. GLSDB는 공대지 무장인 SDB-1에 로켓모터를 장착하여 지대지로 사용 가능하도록 개조한 무기체계로 기존의 다연장로켓 발사대에서 발사가 가능하고 로켓탄과 달리 날개를 이용하여 기동할 수 있어 산 뒤에 숨어 있는 적도 공격할 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 기존의 무기체계를 기반으로 이를 목적에 맞게 다양하게 활용하는 방식은 개발 비용뿐 아니라 운용유지 측면에서 큰 장점이 될 수 있다.

아무리 좋은 전투기가 있어도 탑재할 무장이 없으면 전투기는 아무런 의미가 없다. 근래 사우디아라비아는 예멘과의 전쟁을 반대하는 미국으로부터 무기 수입이 제한되어 전투기는 있으나 투하할 무장이 부족한 난처한 상황에 처하기도 하였다. 이와 같이 진정한 자주국방을 위해서는 국산 전투기 개발뿐 아니라 전투기에서 운용할 기본무장에 대한 국산개발은 반드시 필요하다.

유도폭탄은 경제성과 은밀성을 갖춘 무기체계로 최신 전투기에는 기본무장으로 장착되고 있다. 그동안 항공무장 개발은 도입 전투기와 통합문제로 개발이 제한되어 왔으나 국산 전투기의 성공적인 개발로 인해 이러한 제한은 사라지고 있다. 이제는 진정한 자주국방 완성을 위해 국산전투기와 함께 국산무장 개발에 대한 적극적인 지원이 필요할 때이다.