해상에서 탄도탄을 요격하는 SM-3 (Standard Missaile-3)

지난 8월 29일 국회 국방위원회, 북한의 잠수함발사탄도미사일 이후 진행된 현안보고에서 한민구 국방부 장관은 SM-3 미사일 도입을 검토 중이라고 밝혔다. SM-3 미사일은 이지스(Aegis)함에 실려 발사되는 탄도탄을 요격할 수 있는 미사일이다. 미 해군과 일본 해상자위대에서 운용 중인 SM-3 미사일은 중거리탄도미사일의 요격이 가능한 것으로 알려져 있다.

▲ 미 해군과 일본 해상자위대에서 운용 중인 SM-3 미사일은 중거리탄도미사일의 요격이 가능한 것으로 알려져 있다. <출처: 레이시온사>

 

 

양안위기 시 빛을 발한 스파이 레이더

▲ 1 1995년과 1996년 양안위기 시 탄도미사일의 탐지 및 추적이 가능하도록 업그레이드된 미 해군 이지스 순양함이 타이완 해협으로 급파되었다. <출처: 미 해군>

2 미군은 SM-2 함대공 미사일을 개량해 탄도미사일 요격 미사일로 사용하기로 한다. <출처: 미 해군>

베를린 장벽이 붕괴되면서 동서냉전은 막을 내렸다. 하지만 걸프전을 계기로 전술탄도미사일이 새로운 위협으로 부각되었다. 이에 따라 미국은 별들의 전쟁으로 불리던 SDI (Strategic Defense Initiative)를 포기하고 전술탄도미사일에 초점을 맞춘 전구미사일방어체계를 추진한다. 이와 함께 이지스 순양함과 구축함을 이용한 해상배치 전구미사일방어체계가 개발된다. 특히 1995년과 1996년 타이완 해협 미사일 위기 시, 미 해군은 탄도미사일의 탐지 및 추적이 가능하도록 업그레이드된 이지스 순양함을 타이완 해협으로 급파했다. 이들 이지스 순양함은 대만을 향해 발사된 중국의 탄도미사일을 성공적으로 추적하게 된다. 이에 따라 미군은 스파이(AN/SPY-1) 레이더¹⁾의 탄도 미사일 감시 및 추적능력을 강화하고, SM-2 함대공 미사일을 개량해 탄도미사일 요격체계로 사용하기로 한다.

이지스 탄도미사일방어체계

 

▲ 1 미군은 2020년까지 48척에 이지스 탄도미사일 방어체계를 장착할 예정이다. <출처: 미 해군>

2 지상형 체계인 이지스 어쇼어는 개발을 마치고 지난해 12월 루마니아에 기지가 건설되었으며 5월 12일부터 본격적인 가동에 들어갔다. <출처: 록히드 마틴사>

이후 미군은 이지스 순양함과 구축함을 기반으로 하는 이지스 탄도미사일방어체계를 구축하게 된다. 2015년 6월을 기준으로 전 세계 해역에 이지스 순양함 5척과 이지스 구축함 28척 등 모두 33척에 이지스 탄도미사일방어체계가 실전 배치되어 있다. 미군은 2020년까지 48척에 이지스 탄도미사일 방어체계를 장착할 예정이다. 미국 외에도 일본의 이지스 구축함 4척에도 이지스 탄도미사일방어체계가 구축되었다. 일본은 1998년 8월 31일 북한의 대포동 미사일 발사 이후, 미국의 MD(Missile Defence) 즉 미사일 방어체계에 참여하게 된다. 이밖에 이지스 탄도미사일방어체계는 각종 실험을 통해 성능이 검증됨에 따라 최근에는 지상형 체계로 발전되고 있다. 지상형 체계인 이지스 어쇼어(Aegis Ashore)는 개발을 마치고, 지난해 12월 루마니아에 기지가 건설되었으며 5월 12일부터 본격적인 가동에 들어갔다.

사드보다 뛰어난 SM-3 미사일

▲ 1 SM-3 블록 IA로 사정거리 700㎞로 고도 500여㎞에서 탄도미사일을 요격할 수 있다. <출처: 미 미사일 방어국>

2 2018년부터 배치될 SM-3 블록 2A 미사일은 사정거리 2,500㎞에 고도 1,500㎞에서 탄도미사일 요격이 가능해질 예정이다. <출처: 레이시온사>

이지스 탄도미사일방어체계의 핵심은 탄도미사일을 탐지 및 추적하는 스파이 레이더와 이를 요격하는 SM-3 미사일이다. SM-3 미사일은 SM-2 블록(Block) 4 미사일을 기반으로 지난 1999년부터 개발이 진행되었다. 최초의 미사일은 SM-3 블록 IA로, 사정거리 700㎞로 고도 500여㎞에서 탄도미사일을 요격할 수 있다. 논란이 되고 있는 사드에 비해 사정거리 및 요격고도가 3배 이상인 것이다. 또한 2018년부터 배치될 SM-3 블록 2A 미사일은 사정거리 2,500㎞에 고도 1,500㎞에서 탄도미사일 요격이 가능해질 예정이다. SM-3 블록 2A 미사일의 개발 및 생산은 미국과 일본이 공동으로 진행하고 있다. 일본은 미쓰비시 중공업을 중심으로, 미사일의 노즈콘(nose cone)과 유도 제어 체계 그리고 2단 및 3단 로켓을 담당하고 있다. 미국은 레이시온(Raytheon)사가 탄두와 탐지기 그리고 1단 로켓과 고체 부스터(booster)를 개발 및 생산할 예정이다.

SM-3 미사일의 핵심 LEAP

▲ 1 적외선 탐지기를 장착한 경량대기권외 비행체는 탄도미사일 혹은 탄도미사일에서 분리된 적의 탄두를 정확히 식별한 후 공격한다. <출처: 미 미사일 방어국>

2 경량대기권외 비행체의 중량은 20여kg에 불과하다. <출처: 미 미사일 방어국>

SM-3 미사일은 LEAP(Lightweight Exo-Atmospheric Projectile) 즉 경량대기권외 비행체를 미사일 앞부분 가장 끝에 탑재하고 있다. 노즈콘에 보호된 경량대기권외 비행체는 대기권 밖을 나가 미사일과 분리되어 탄도미사일을 Hit-to-Kill 즉 직접 충돌해 파괴한다. 적외선 탐지기를 장착한 경량대기권외 비행체는, 탄도미사일 혹은 탄도미사일에서 분리된 적의 탄두를 정확히 식별한 후 공격한다. 경량대기권외 비행체의 중량은 20여kg에 불과하다. 그러나 발사 시 가속도가 더해져 적의 탄도미사일 혹은 탄도미사일의 탄두와 충돌할 때는, 10톤(t) 트럭이 시속 960여㎞로 달리는 정도의 엄청난 운동에너지를 갖게 된다. 또한 직접 충돌 방식을 사용해 대량살상무기 즉 핵무기와 생화학무기를 탑재한 탄도미사일을 요격할 때, 핵이나 화학 오염물질에 의한 2차 피해를 최소화 시킨다.

첩보위성을 격추한 미사일

▲ 태평양의 레이크 에리 이지스 순양함에서 발사된 SM-3 미사일은 고도 257㎞에 위치한 첩보위성을 정확히 격추했다. <출처: 록히드 마틴사>

지난 2008년 2월 20일 SM-3 미사일은 대기권을 선회하는 첩보위성을 격추하는데 성공한다. 당시 조지 W 부시 미 대통령은 450kg 분량의 유해 화학물질을 탑재한 첩보위성이, 지상에 추락하면 인체에 피해를 줄 수 있다는 이유로 첩보위성 요격을 승인했다. SM-3 미사일은 탄도미사일 요격용으로 개발됐지만 첩보위성 파괴에 맞게 특별히 개조되었다. 태평양의 레이크 에리(Lake Erie) 이지스 순양함에서 발사된 SM-3 미사일은 고도 257㎞에 위치한 첩보위성을 정확히 격추했다. 당시 미군 관계자들은 연료탱크는 파괴되었고 대부분의 위성 파편은 앞으로 48시간 내에 지구 대기권에 진입하면서 불타 사라질 것이라고 전했다. 우주무기로도 사용 가능한 SM-3 미사일은 1997년부터 2015년 8월까지, 총 30여 회에 달하는 시험발사가 진행되었으며 90% 이상의 성공률을 자랑하고 있다.

북한 SLBM 대응책으로 떠오르는 SM-3

▲ 해군의 차기 이지스 구축함 3척에는 적의 탄도미사일을 추적 및 감시하면서 동시에 요격이 가능한 최신형 이지스 전투체계인 베이스라인 9이 탑재된다. <출처: 방위사업청>

북한의 탄도미사일을 발사 때 마다 우리 해군의 이지스 구축함은, 가장 먼저 북한의 탄도미사일을 탐지했지만 이를 요격할 체계는 갖추고 있지 못했다. 그러나 2020년대 중후반 건조될 예정인 우리 해군의 차기 이지스 구축함 3척에는 적의 탄도미사일을 추적 및 감시하면서 동시에 요격이 가능한 최신형 이지스 전투체계인 베이스라인(Baseline) 9 체계가 탑재된다. 현재 우리 해군이 운용하는 이지스 구축함 3척에는 베이스라인 7.1 체계가 적용되고 있지만, 이 체계에는 SM-3 미사일을 운용하는 기능이 빠져있다. 반면 베이스라인 9 체계는 SM-3 미사일과 함께 신형 함대공 미사일인 SM-6 미사일까지 운용할 수 있다. 이 때문에 가중되는 북한의 핵과 미사일 그리고 SLBM 위협에 대비하기 위해, 국내 전문가들 사이에서는 차기 이지스 구축함 3척에 SM-3 미사일을 탑재해야 한다는 의견이 강하게 제시되고 있다.

▌주석

1) 레이더 센서가 전후 좌우로 상부 격벽의 평면에 부착되어 사방으로 동시에 전자기장 빔을 조사하므로, 동시에 최고 200개의 목표를 탐지·추적하고, 그 중 24개의 목표를 동시에 공격할 수 있다.

글 김대영 | 군사평론가
용인대학교 경찰행정학과를 졸업하고 10여 년간 온라인과 오프라인에서 국방관련 언론분야에 종사했으며, 현재 사단법인 한국국방안보포럼 연구위원으로 활동하고 있으며, 해군발전자문위원 및 방위사업청 반 부패 혁신추진단 민간자문위원을 맡고 있다.