탄도 미사일에 대해알아보자

탄도 미사일은 장거리에 걸쳐 폭발물을 운반할 수 있는 강력한 무기입니다. 그들은 고속으로 비행하기 위해 로켓 추진력을 사용하고 그들의 궤적은 포물선 호를 따라가므로 이름이 붙여졌습니다. 사거리에 따라 사거리가 1000km 미만인 단거리 탄도미사일, 1000~3000km인 중거리 탄도미사일, 5,500km.


탄도 미사일은 제2차 세계 대전 중에 처음 개발되었으며, 그 이후로 전쟁에서 계속 사용되었습니다. 냉전은 대륙을 가로질러 핵무기를 운반하는 데 사용될 수 있는 ICBM의 개발을 보았습니다. 이 기간 동안 미국과 소련은 이러한 미사일을 대량으로 개발하고 배치하여 두 초강대국 사이에 긴장된 대립을 형성했습니다.


핵무기 외에도 탄도 미사일은 재래식 탄두를 탑재할 수 있어 군사 공격을 위한 강력한 도구가 됩니다. 지상 발사대뿐만 아니라 잠수함과 선박에서도 발사할 수 있어 탐지와 요격이 어렵다.


탄도 미사일은 위력과 다재다능함에도 불구하고 몇 가지 한계가 있습니다. 발사 후 빠르게 가속되는 부스트 단계에서 차단에 취약합니다. 그 결과, 이 단계에서 이러한 미사일을 요격하기 위해 일부 미사일 방어 시스템이 개발되었습니다. 그러나 이러한 시스템은 지금까지 제한적인 성공을 거두었습니다.


탄도 미사일의 또 다른 한계는 정확도입니다. 현대식 미사일은 정확도가 매우 높지만 여전히 오차 범위가 있어 목표물을 몇 킬로미터나 놓칠 수 있습니다. 이것은 개별 차량이나 소규모 병사 그룹과 같은 소규모 이동 표적에 대해 덜 효과적입니다.


최근 몇 년 동안 여러 국가에서 더 긴 범위, 더 빠른 속도 및 더 높은 정확도를 갖춘 새로운 탄도 미사일을 개발했습니다. 이러한 발전으로 인해 이러한 미사일이 분쟁에 사용될 가능성과 빠르고 예측할 수 없는 특성으로 인해 우발적으로 확대될 위험에 대한 우려가 제기되었습니다.

탄도 미사일 역사

기원은 제2차 세계 대전에서 활약했으며 세계 최초의 탄도 미사일 나치 독일의 V2이다. 요격이 가능했던 V1과는 달리 날아오는 대로 공격을 받을 수밖에 없었던 V2는 모든 연합국의 이목을 끌었고, 미국과 소련은 전후 독일의 과학자들과 설비들을 페이퍼클립 작전으로 로켓 기술을 발전시켜 나가게 된다.

특히 제2차 세계 대전 말에 개발되어 그 위용을 과시한 핵무기는 방어가 불가능한 전략 무기로서 탄도 미사일의 위력을 한껏 올려놓았다. 그런 이유로 인해 미국과 소련은 냉전기 동안 전력을 기울여 탄도 미사일을 발전시켜 나간다. 이 와중에 스페이스 레이스가 벌어진 것은 덤이다. 사실 우주로켓의 발전사는 ICBM과 많은 부분을 공유하고 있으며 21세기에도 퇴역한 ICBM을 우주발사체로 쓴다거나 하는 일은 비일비재하다.

장거리의 궤도를 이동해야 하는 특성상 중력, 속도와 가속도 등은 물론이고 기압, 기온, 풍향, 풍속까지 계산해야 했기 때문에 초창기엔 상당히 많은 기술자들이 노력해서 발사해야 했다. 이를 좀 더 수월하게 하기 위해 수집한 정보를 입력하여 결과를 얻어내는 것을 고속으로 할 수 있는 장치, 이른바 컴퓨터가 개발되고 더 나아가 프로그래밍이 발전하는 계기가 된다.

현대의 탄도 미사일은 방어가 사실상 불가능하다는 특성상 대량살상무기를 주로 탑재한 일종의 결전병기의 역할을 맡고 있다. 그 상징성 때문에 실전에서 사용되는 사례는 드물지만 군사력이 우수한 국가들은 여전히 일정 수준의 탄도 미사일 전력을 유지하고 있으며 억제력 확보를 명분으로 이를 가지려 노력하는 국가도 다수 존재하고 있다.

탄도 미사일 사거리

탄도 미사일의 기본적인 메커니즘은 순수하게 투사체의 속도와 궤도의 조합에 따른 형태를 가진다. 군사 관련 기술에서 가장 오래되고 노하우가 집중된 체계인 탄도학을 기본으로 삼고 있으며 지형이나 대기 환경의 영향이 큰 순항 미사일에 비해 외부 환경에 의한 제약이 적다. 때문에 단거리일 경우 고명중률을 요하지 않는다면 제작이 상대적으로 간단한 편이고[2] 대형 탄도 미사일은 공기 저항이 거의 없는 대기권 상층부나 대기권 밖까지 상승 가능하므로 이론상 지구 반대편까지, 적어도 대륙에서 대륙까지의 사거리를 확보할 수 있다.

대기권내를 비행하는 순항 미사일이 그 정도 사거리를 확보하려면 현용 항공기 정도의 크기를 필요로 하여 커진 덩치 때문에 적에게 쉽게 탐지, 요격될 수 있다. 사거리 대비 크기로 따지자면 탄도미사일은 순항미사일보다 더 커지지만, 탄도미사일은 설령 크다 하더라도 발사와 함께 대기권 밖으로 도망치기 때문에 순항 도중에는 요격수단이 마땅치 않은 반면, 순항미사일은 대기권 안에서만 날아다니므로 언제든지 중간에 요격당할 가능성이 있다. 그런 이유로 실제로 배치됐던 사거리가 10,000km에 달하는 대륙간 순항 미사일인 SM-62 스나크는 개발되고 3년 만에 퇴역한다.

탄도 미사일 비행속도

탄도 미사일의 가장 큰 장점은 속도가 매우 빠르다는 것이다. 이것 하나에서 여러 장점이 파생되어 나온다.

자유낙하하는 속도가 단거리 미사일도 마하 4~7을 넘고 ICBM은 마하 20을 넘기 때문에 기본적으로 적의 대응시간이 매우 제한된다. 수백 km 정도의 거리의 단거리 탄도 미사일은 물론이고 수천 km급의 ICBM도 발사하고 나면 수십 분 안에 목표에 도달한다. 대응가능 시간도 이렇게 제한적인 데다, 미리 대응준비를 하고 있다는 가정하에서도 그 속도 때문에 요격하기가 매우 어려워진다. 탄도탄보다 느린 마하 3의 속도로 순항하는 SR-71은 구 소련의 수차례의 격추 시도에도 불구하고 실전에서 격추된 적이 없고 전투기에 마하 1.5 수준의 초음속 순항 능력을 부여하는 것만으로도 적 방공망에 대한 생존성이 대단히 강화된다. 레이더에서 쏜 전파가 빛의 속도로 날아가 탄도 미사일에 맞고 반사되어서 레이더로 다시 오는 그 짧은 시간 동안에도 수십 m의 오차가 발생하는 판이다.

그래서 탄도탄을 가장 격추하기 쉬울 때는 속도가 덜 붙은 발사 단계이며, 유명한 ABL도 이때 탄도탄을 박살내는 것이다. 하지만 사거리가 긴 탄도탄은 일반적으로 후방지역 같은 안전한 장소와 상황하에서 발사되고, 적도 바보가 아닌 이상에야 자기들이 쏜 탄도탄이 발사단계에서 요격되는 걸 가만히 바라만 보고 있을 리가 없기 때문에 발사단계에서 격추시키기는 실전성이 별로 없다. 이러한 문제들 때문에 그 ABL도 결국은 취소되고, 탄도탄 요격은 낙하단계에서 요격하는 것을 주류로 삼게 된다. 하지만 낙하단계 요격은 발사단계 요격보다 훨씬 어렵다는 게 문제.

게다가 자유낙하단계에서는 요격에 성공하더라도 탄두가 가진 운동량을 유지하고 있는 고속의 파편이 떨어지기 때문에 추가피해가 발생할 수도 있다. 만약 그 탄도탄이 핵탄두라도 달고 있다면 방사성 동위원소로 이루어진 낙진이 발생한다. 이에 대응하기위해 힛투킬이나 킬비히클 방식이 나왔으며 이는 탄두를 직접 가격해 아예 가루로 만들어 버리는 방식이다. 과거에는 탄도탄의 빠른 속도로 직접 요격이 힘들었지만 최근에 미국의 예산 지원으로 인해 소프트웨어와 알고리즘이 비약적으로 발전해 낙하단계에서도 충분히 요격이 가능하게되었다.

이 속도는 단거리 탄도탄을 이용한 전술 공격에서도 빛을 발하는데, 대응시간이 워낙 짧다보니 적의 전력이 밀집해있는 위치를 확보하기만 하면 바로 재래식 탄두를 장착한 전술 탄도탄을 쏴 요격할 수 있다. 전술 탄도탄의 사거리가 짧다지만 이건 어디까지나 탄도탄의 세계에서 짧다는 것이고, 포병과 비교했을 때는 이것만으로도 일반적인 자주포나 다연장로켓이 감히 따라올수 없는 사거리를 자랑하므로 아군의 종심에서부터 바로 적 최전선을 타격하거나 아군 전선에서 적 종심을 타격하는 것도 쉽다. 이럴 목적으로 자탄을 장비하는 전술 탄도탄도 많다. 또한 순항미사일과는 달리 낙하속도가 빠르므로 자주대공포 같은 야전방공 체계로 요격할 생각은 아예 못하고, S-400이나 패트리어트 같이 무겁고 큰 본격적인 방공체계로나 대응을 생각해볼 수 있다. 직접 병력을 보내 제압하는 것보다 훨씬 빠르고 간편한 이 즉응성과 타격속도는 사실상 탄두중량으로도 비용으로도 그닥 효율적이진 않은 전술 탄도탄을 쓰는 유일한 이유라고도 할수 있다.

허나 비약적인 알고리즘과 소프트웨어의 발달로 인해 단순히 속도에 의존하는 탄도탄을 요격하는 연구가 배치 단계에 이르렀다. 때문에 최신의 탄도탄은 기만탄두와 다탄두를 장착하고, 미국이 그것에 대응하는 방법을 내놓자 탄도탄의 탄두 진입경로 재설정 기능을 부여해 대응하였다. 이에 미국은 다층방공망을 대응방법으로 내놓고, 탄도탄의 단분리와 탄두분리 때 EMP를 터뜨리는 방식을 부여하는 방법을 연구 중이다.

즉 2010년 들어 급격히 변화하고 있는 트렌드는 미국이 20년 전부터 해오던 MD가 성과를 보이고 돈과 기술력이 어느 정도 있는 러시아나 중국은 이에 맞춰 탄도탄에 최신 기능을 부여하고 있는 것이다.

탄도 미사일 명중률

탄도탄은 기본적으로 포물선 형태로 비행하며 아무리 계산을 정확하게 해도 오차는 생기게 마련이고, 관성항법의 특성상 사거리가 길수록 그 오차는 커질 수밖에 없다. 게다가 고속 낙하를 하는 최종 유도 단계에서의 궤도 수정이 가장 어렵다. 그 엄청난 속도로 낙하하는 탄두에 날개를 달기도 어렵고 협소한 탄두 내부에 자세 제어용 로켓을 여러 개씩 집어넣기도 힘들기 때문.

순항 미사일이 레이더나 심지어는 화상 유도 방식까지 적용하면서 사거리에 비교적 자유로운 명중률을 확보한 반면[7], 탄도탄은 특히 이동표적에 대한 명중률은 거의 기대하기 어렵다. 그래서 대함 탄도탄은 현재로서는 군대에서의 반응이 미적지근한 것. 물론 현대의 탄도미사일은 원형공산오차 200m는 진작에 달성한 상황이니 만일 핵탄두를 단다면 폭풍만으로도 항모 정도는 뒤집히겠지만 항모에다가 핵탄두를 집어던지는 상황이면 항모 따위가 격침당하느냐 마느냐는 이미 중요한 문제가 아닐 것이다.

종말 유도 단계를 개선한 단거리 탄도탄의 경우 수m 단위의 명중률을 보이는 흠좀무한 녀석들도 있긴 하지만[] 아무리 근거리 탄도탄이라도 기본적으로 수십 m급의 CEP를 가지고 있으며 구형 탄도탄의 경우 수 km 단위까지 오차가 생기는 종류도 흔했다. 당연히 외부 노출면적이 크지 않은 목표에 대한 공격은 매우 제한적이며 특히 외부 노출 면적이 작은 벙커 같은 표적에 대한 공격은 매우 어렵다. 매우 큰 각도로 낙하한다는 장점을 가지고 있는데도 적의 강화 목표물에 대한 공격 능력이 제한적인 것은 순전히 이 명중률 때문이다. 현대에 들어서는 지하구조물을 공격하는 정밀 공격용의 탄도탄도 개발되고 있으나, 이 정도 기술력을 얻기 위해서 근 70여년의 시간이 필요했다.

따라서 미국, 소련은 적의 ICBM 발사 기지 공격을 위한 ICBM의 탄두는 메가톤급의 탄두를 탑재하고 CEP를 줄이려 노력했다. 원형공산오차를 반으로 줄이는 것이 표적 격파에 있어 발사수를 4배로, 탄두의 폭약을 8배[]로 늘리는 것과 마찬가지의 효과가 있어, 탄도탄 개발 국가들은 이래저래 명중률의 향상에 심혈을 기울이고 있다. MIRV[]의 전신인 MRV[]가 나온 이유가 탄두를 쪼개 산탄처럼 목표에 돌입시켜 부족한 명중률을 보완하기 위함이었다. 이후 ICBM의 CEP가 향상되면서 그럴 필요가 없어지자 MRV에 자세제어 및 분리 시점 조절 기능을 추가하여 각각의 탄두에 개별 목표를 부여한 뒤 돌입하게 만든 것이 MIRV다.

 

탄도 미사일 결론

결론적으로 탄도 미사일은 수십 년 동안 군사 무기고의 중요한 부분이었던 강력한 무기입니다. 그들은 장거리에 걸쳐 파괴적인 화물을 운반할 수 있어 군사 공격을 위한 강력한 도구가 됩니다. 그러나 차단 및 정확도에 대한 취약성 측면에서 제한 사항은 특정 유형의 대상에 대해 항상 최선의 선택이 아닐 수 있음을 의미합니다. 기술이 계속 발전함에 따라 탄도 미사일은 앞으로도 군사 업무에서 중요한 역할을 계속할 것입니다.