장거리 지대공 유도무기 L-SAM. 사진 국방부

국방과학연구소(ADD)가 더 높은 고도에서 적의 탄도미사일을 막아낼 수 있는 장거리지대공유도무기(L-SAM·Long-range Surface-to-Air Missile)의 독자개발에 성공했다.

29일 국방과학연구소는 대전 청사에서 김용현 국방부 장관 주관으로 L-SAM 개발 완료를 기념하는 행사를 개최했다.

2015년부터 1조2000억원이 투입된 L-SAM은 ‘탄도미사일 종말단계 상층 방어 체계’에 해당한다. 군이 목표로 했던 다층적 미사일 방어 능력을 구현하는 무기체계다.

탄도미사일은 발사 후 상승 단계, 외기권에서 고공비행하는 중간단계, 고도 100㎞ 이하의 대기권으로 재진입하고 목표를 향해 하강하는 종말단계를 거친다. 종말단계 중에서도 통상 고도 40㎞를 기준으로 상층과 하층을 구분한다.

탄도미사일의 비행 단계. 사진 국방부

현재 배치된 미국산 패트리엇(PAC-3)과 국산 천궁-Ⅱ(M-SAM-Ⅱ)는 종말단계 하층에서 탄도미사일을 방어하는 무기다.

경북 성주에 배치된 사드(THAAD)는 명칭부터가 ‘종말단계 고고도 지역 방어’를 뜻해 종말단계의 상층을 막는 체계인데 주한미군이 운용하는 미군 자산이다. L-SAM보다 요격 고도가 높다.

L-SAM은 패트리엇·천궁-Ⅱ보다 높은 고도에서 탄도미사일을 요격해 우리 군의 미사일 방어 범위를 확장하는 전력이다.

즉 미사일 방어를 2개 층에 걸쳐 할 수 있게 되는 것으로, L-SAM이 상층에서 먼저 요격에 나서고 만약 실패할 경우 하층에서 천궁-Ⅱ로 한 번 더 요격을 시도하는 개념이다.

L-SAM에는 미국이나 이스라엘 등 극소수 국가만 보유한 요격 관련 최첨단 기술들이 대거 국내에서 개발돼 적용됐다.

특히 운동에너지를 이용해 적 미사일을 직접 타격하는 직격요격(힛투킬·hit to kill) 방식을 채택했다. 목표물 주변에서 폭발해 퍼지는 파편을 통한 요격인 폭발파편 방식보다 정확도와 파괴력이 뛰어나고, 기술적 난도가 높다.

직격요격을 위해서는 그만큼 정밀한 유도가 필요한데 이를 가능하게 하는 위치 자세 제어장치(DACS), 표적의 미세한 열원을 감지·추적하는 적외선 영상탐색기(IIR)도 국내 기술로 구현됐다.

IIR의 시야를 확보하고 요격 직전 신속하게 분리되는 전방 덮개, 요격 순간 운동에너지를 최대치로 끌어올려 직격요격 효과를 극대화하는 이중 펄스형 추진기관 등도 L-SAM 개발에 따른 성과다.

복합 다층 미사일 방어체계. 사진 국방부

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L-SAM은 한국형 미사일방어(KAMD)의 한 체계로 기능한다.

적 미사일이나 항공기 위협을 탄도탄 조기경보 레이더 등이 탐지하면 미사일 방어 작전을 총괄하는 KAMD작전센터(KAMDOC) 및 중앙방공작전통제소(MCRC)에서 정보를 L-SAM 포대로 전달한다.

L-SAM 포대는 작전통제소, 작전통제소의 명령을 받아 교전을 수행하는 교전통제소, 능동위상배열(AESA) 레이더, 발사대, 유도탄 등으로 구성된다.

유도탄은 2단으로 구성되며, 대 항공기용과 탄도탄용이 있어 적의 공중 위협 유형에 따라 대응할 수 있다.

군은 L-SAM을 내년부터 양산하고 2020년대 중후반쯤 군에 실전 배치할 계획이다. 독자 기술로 개발한 만큼 수출 전망이 밝다는 평가도 나온다.

이건완 국방과학연구소장은 “L-SAM 작전 통제의 모든 기술적 요소를 독자적으로 완성해 세계 최고 수준의 미사일 방어체계 개발 능력을 재확인했다”고 밝혔다.

이날 윤석열 대통령은 축전을 보내 “북한 핵·미사일 위협에 대응하는 한국형 미사일방어 체계의 획기적인 진전”이라며 “많은 어려움을 극복하고 성공을 이루어 낸 국방과학연구소 연구원들과 국방관계자 및 참여업체 여러분 모두의 노고를 높이 치하한다”고 밝혔다.

김 장관은 “L-SAM은 앞으로 영공을 지키는 수호자이자 억제자로서 우리 국민의 생명과 재산을 지킬 것”이라며 “북한이 미사일 도발을 감행하더라도 우리 군의 견고한 방어망을 뚫을 수 없을 것이며, 도발로 얻는 이익보다 정권 종말이라는 더 큰 대가를 치르게 될 것”이라고 강조했다.

L-SAM에 들어간 기술. 사진 국방부

아울러 군은 L-SAM에 이어 요격 고도가 더 높아 방어 범위가 L-SAM 대비 3∼4배 넓은 L-SAM-Ⅱ 개발도 진행 중이다. L-SAM-Ⅱ는 일반 탄도미사일뿐 아니라 탄도 궤적보다 낮은 고도로 활공하는 미사일을 요격하는 기능까지 갖출 예정이다.

천궁-Ⅱ의 요격 성능과 동시 교전 능력을 향상하는 M-SAM-Ⅲ, KAMD의 최하층을 담당하는 장사정포 요격체계(LAMD) 등 KAMD를 강화하는 다른 체계들의 개발도 진행 중이다.

이지영 기자 lee.jiyoung2@joongang.co.kr

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