[과학의 창] 미사일 對 미사일 방어

(출처-조선닷컴 2016.02.24 김대식 KAIST 전기 및 전자과 교수)

北 핵·미사일 대응 발등의 불
발사 직후 요격은 정치적 부담… 최종 단계에 못 맞히면 국가 재앙
우수 요격 미사일 갖추고 피눈물 나는 노력·냉철함 등 이스라엘의 國防 정신 본받아야

13세기 몽골군과의 전투에서 사용됐다는 중국산 화약은 몽골군과 함께 인도, 중동, 유럽으로 전파되며 

총, 대포 그리고 조선의 '화차' 같은 로켓탄으로 발전한다. 

특히 인도 마이소르의 기술자들은 그때까지 나무로 만들어졌던 로켓을 철로 바꾸는 데 성공하는데, 

1780년 마이소르 왕국과의 전투에서 로켓의 효력을 경험한 영국군은 노획한 로켓을 나폴레옹과의 

전쟁에서 사용하기도 했다. 그리고 드디어 1903년 러시아 과학자 치올콥스키는 로켓의 추진 원리를 

수학적으로 설명하는 데 성공한다. 

뉴턴 역학과 간단한 미적분 계산을 통해 독립적으로 '로켓 방정식'을 유도해낸 미국인 로버트 고더드는 

현대 미사일 기술의 3가지 핵심 기술을 제안한다. 

첫째, 위험하지만 효율적인 액체 연료를 사용한다. 

둘째, 다단식 로켓을 통해 추진체의 효율성을 높인다. 

셋째, '라 발 노즐'이라 불리는, 중간이 좁은 로켓 발사구를 사용하면 연료를 최대한 빠른 속도로 뿜어낼 수 있다는 사실이다.

20세기 초 제시된 로켓 이론들을 무기화하는 데 최초로 성공한 나라는 독일이었다. 

베르사유 조약은 1차대전에서 패한 독일의 무기 개발을 대부분 금지했지만 당시 무기로 인식되지 않았던 미사일만은 

제외됐기 때문이다. 

1927년 설립된 민간 '우주선협회'의 자금은 독일 육군이 제공했고, 나치 정부의 지원 아래 협회 멤버였던 

젊은 공학자 베른헤르 폰 브라운은 세계 최초의 크루즈 미사일 V1, 세계 최초의 중거리 미사일 V2, 

그리고 세계 최초의 대륙간탄도미사일 A9·10을 개발하는 데 성공한다. 

독일의 항복과 동시에 미국으로 이주한 폰 브라운과 개발자 1800명은 미국의 첫 핵탄두미사일 PGM-11을 완성한다. 

비슷한 시기 역시 V2 로켓을 연구한 소련 공학자 세르게이 코롤료프는 모든 공산국가 로켓과 ICBM의 어머니라 할 수 있는 

R-7 로켓을 개발한다. 

소련의 로켓 기술은 추후 고스란히 중국과 북한으로 이전됐으니, 

대한민국을 위협하는 북한의 노동·대포동 미사일 모두 폰 브라운 미사일의 후손이라 할 수 있겠다.

북한의 핵탄두미사일에 대응할 수 있는 방법은 무엇일까? 

우선 미사일이 발사된 초기 단계에 항공기·인공위성 기반 레이저나 레일건을 사용할 수 있겠다. 

하지만 이들은 여전히 실험 단계이고, 아직 어디로 비행할지 모르는 미사일을 선제공격해야 한다는 정치적 부담이 있다. 

반대로 종말 단계 미사일 요격은 그나마 상대적으로 단순하지만, 더 이상의 기회는 없기에 완벽한 요격이 필수다. 

우리 군이 보유하고 있는 PAC-2는 어차피 미사일 방어용이 아니다. 

완전히 업그레이드된 PAC-3 또는 현재 미국이 이스라엘과 공동 개발을 추진 중인 PAAC-4('stunner') 도입이 필요하다. 

정치적 논란이 되고 있는 사드 역시 종말 단계 방어 체제지만 강력한 X-밴드 AESA 레이더와 긴 사거리 덕분에 

고고도 종말 단계 요격이 가능하다. 

이스라엘의 애로(ARROW)-3 그리고 미국과 일본이 공동 개발한 SM-3는 외기권 비행 중간 단계 요격용이다. 

외기권 요격은 궤도의 불확실성 문제들이 있지만, 인공지능 시커(seeker)를 장착한 애로-3는 대부분 문제를 

이미 해결한 것으로 알려져 있다.

기존  전략과 방어 체제들에 핵탄두미사일의 존재는 거대한 도전이다. 

하지만 과학기술의 발전은 핵탄두미사일 역시 본질적으로 무력화할 수 있다는 가능성을 보여주고 있다. 

우리 역시 이스라엘같이 피눈물 나는 노력과 냉철함을 통해 전 세계 최고의 방어 체제를 갖출 수도 있고, 

아니면 의미 없는 분노와 부질없는 기대만 반복할 수도 있다. 

이제 남은 것은 우리의 선택뿐이다.