한국이 가입 여부를 저울질하고 있는 MD(Missile Defense) 시스템은 적국이 발사한 미사일을 공중에서 요격해 파괴한다는 미국의 방어전략이다. 조지 W. 부시 전 미국 대통령은 지난 2001년 5월 1일 이 개념을 발표했는데 이 계획은 과거 레이건 대통령 시절 적의 핵미사일을 우주에서 요격해 파괴한다는 ‘전략방위구상(SDI)’을 구체화 시킨 것이다.

본래의 개념은 국가미사일방어(NMD: National Missile Defence) 시스템이었으나 미사일방어(MD)체제는 미국 본토와 해외 미군기지 뿐 아니라 미국의 동맹국들을 동시에 방어하려는 것으로 지상·해상·공중 요격시스템을 모두 포함한다.

MD 시스템의 요격 대상에는 적의 순항미사일 및 탄도미사일이 모두 포함된다. 그러나 속도가 상대적으로 느린 순항미사일의 요격이 비교적 수월하다는 점을 감안하면 MD 체제에서 가장 중점적으로 염두에 두고 있는 건 탄도미사일이다.

미사일 자체의 추진력으로 비행하는 순항미사일과 달리 탄도미사일은 고점을 찍고 낙하할 때의 마지막 속도가 마하10에 육박하기 때문이다. 따라서 미 국방부는 탄도미사일이 높은 고도에 있거나 발사 단계에 있을 때 요격하는 것이 상대적으로 요격 가능성이 높다고 판단하고 있다.

실제로 MD는 상승-중간-종말단계로 구분된 다층방어망으로 이뤄지며 요격시스템의 위치 및 요격이 이뤄지는 고도에 따라 구분된다.

우선 첫 번째로는 지상 발사 미사일을 통한 요격이다. 미국은 북미대륙 최북단 알래스카에 건설될 지상기지에 지상 요격 미사일 100여기를 배치, 대기권 밖 또는 대기권 고고도(지표로부터 40km 이상)에서 적의 탄도미사일을 요격하겠다는 방침이다. 경보위성이 탄도미사일 발사를 감지하고 정보를 보내면 탄두와 교란체를 식별할 수 있는 지상요격 미사일을 발사, 지상의 X-대역 레이더로 적국의 미사일을 추적, 파괴하는 것이다.

△THAAD 이용한 高고도 요격

여기엔 THAAD(Terminal High Altitude Area Defense)라고 불리는 高고도 요격미사일이 핵심적인 역할을 수행한다. THAAD는 대기권 밖 고고도에 있는 탄도미사일의 격추를 담당한다. 미사일이 대기권에 돌입하면서 엄청난 위치에너지에 의해 마하10 이상의 속도로 수직낙하하기 전에 높은 고도에서 격추하겠다는 개념이다.

요격 미사일, 이동 발사대, 전투관리·지휘·통제·통신·정보 스테이션(BM/C3I)과 TMD-GBS 지상 레이더 등으로 구성된다. 주요 부품들의 제조사는 록히드마틴이다. 최대속력은 마하 8.24에 이르며 최대 반경은 200km, 최대고도는 150km 내외다. 포대당 가격은 8억 달러(약 8940억원)를 웃돌고 미사일 1발당의 가격은 약 100만달러(약11억2000만원) 정도다.

먼저 레이더가 반경 500km 거리 내에서 미사일을 탐지하면 표적의 비행 궤도를 계산한 뒤 예상 요격 코스에 대한 데이터를 만들어 발사 준비 단계에 있는 THAAD 미사일에 제공하는 방식이다.

△해상발사 요격미사일 SM-3

해상에서 발사되는 요격미사일인 SM-3(Standard Missile 3) 역시 고고도 요격이 가능하다. 150㎞ 고도에서 적의 탄도미사일을 요격할 수 있다. SM-3는 이지스 시스템을 갖춘 구축함 또는 순양함에서 발사되며 적외선 센서를 장착한 우주의 위성시스템을 이용해 적의 탄도미사일을 대기권 밖에서 요격한다.

애초에 탄도미사일 요격미사일로 설계됐으나 지구 저궤도의 맨 아랫단을 돌고 있는 위성의 요격능력도 있어 위성 요격 임무도 담당하고 있다. 최초 미국 해군에 의해 시험 및 운용되고 있 으며 현재는 일본 해상자위대 역시 보유하고 있다.

함정에 장착된 AN/SPY-1 레이더가 적 탄도미사일의 위치를 잡아내면 이지스 시스템이 타깃에 대한 요격 방법을 계산한다. 이어 미사일 발사 명령이 내려지면 에어로젯 MK72 고체연료로켓 부스터가 SM-3를 Mark41 수직발사시스템(VLS) 밖으로 쏘아 올린다.

미사일은 함정으로부터 계속 중간 유도 정보를 받으며 GPS의 도움도 받는다. 다음으로는 제3단계 로켓모터(TSRM)가 추진되며 필요한 경우 대기권 밖으로 미사일을 발사시킨다. 이 단계가 끝나는 순간 타깃을 찾아내고 마지막 단계의 요격 운용이 시작된다.

대한민국 해군도 최근 이 미사일의 도입을 추진 중이다. 해군은 신형 패트리엇 PAC-3 미사일을 도입하더라도 스커드, 노동미사일 등 북한 탄도미사일의 빠른 낙하 속도를 감안하면 요격 시간이 5~7초에 불과해 실패할 확률이 적지 않다는 판단을 내린 것으로 알려졌다. SM-3는 가격이 1발당 150억원으로 PAC-3(패트리어트 3) 미사일의 7배에 달한다.

△발사단계에서 사전 요격하는 ABL

적의 탄도미사일이 발사되는 단계에서 바로 요격함으로써 위험을 취소화시키는 방법도 있다. 항공기탑재 레이저(ABL: Airborne laser)라고 불리는 이 방식은 적이 발사한 탄도미사일이 가속 단계에 이르렀을 때 가장 먼저 항공기에서 레이저 빔을 발사해 요격하는 시스템이다. 수백만 와트급의 화학산소요오드 레이저를 이용해서 탄도미사일의 추진 시스템을 파괴한다는 개념이다.

실제로 미국은 지난 2010년 첫번째 실험에서 성공을 거뒀다. 그러나 미 국방부는 이 요격시스템 구축에 소요되는 막대한 비용과 실현되기 어려운 배치 구상 등을 감안해 이 사업을 중단했다. 그러나 중국-북한 등 잠재적 적국들의 탄도미사일 개발 상황 및 미국 재정 상황 개선 여부에 따라 이 프로젝트가 재개될 가능성도 배제할 수 없다.

△최종단계 요격미사일, PAC-3

PAC-3(패트리어트 3) 미사일은 PAC-2 미사일의 개량형으로, 마지막 단계인 저고도에서 탄도미사일을 요격할 수 있도록 설계된 미사일이다. 요격 가능한 고도는 15km 내외다. 처음에는 적기를 요격할 수 있는 지대공미사일로 개발됐으나 1980년대 말부터 유도탄을 요격할 수 있도록 개선됐고 걸프전 당시 이라크의 스커드미사일을 효과적으로 요격함으로써 유명해졌다.

유도방식은 유도탄의 시커(Seeker)가 표적을 포착하기 전까지는 지령 유도방식으로 비행하고 표적을 포착한 후에는 TVM(Track Via Missile)에 의해 추적·요격한다.

국군은 지난 4월 26일 합동참모회의를 개최, 북한의 탄도미사일 위협에 맞서기 위해 기존의 PAC-2 시스템을 개량하는 사업과 함께 PAC-3 미사일과 PAC-2 미사일의 최신형인 GEM-T탄을 도입하기로 결정했다. PAC-3 미사일을 발사하려면 현재 PAC-2 시스템의 발사대와 레이더, 교전통제소 등의 개조가 필요하다.

국군이 이미 보유한 PAC-2는 산탄형이기 때문에 미사일을 맞혀도 탄도미사일에 달린 핵탄두는 파괴하지 못한다. 이 때문에 탄도미사일의 핵탄두가 목표지점까지 날아와 폭발할 수 있다. 반면 PAC-3는 탄두에 직접 부딪히기 때문에 핵탄두가 조각나고 해체돼 피해가 없다.

김주년 기자 anubis00@naver.com