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작성일 : 16-07-13 22:43
[전략] 사드는 사거리 300km 스커드B를 요격 가능한가?
 글쓴이 : 아이쿠
조회 : 4,885  


예전에 사드가 사거리 300km 스커드B 를 요격할수있는지에 대해서 이곳에서 토론을 했던 기억이 있습니다

당시 토론에서 스커드B가 정점고도가 95km에 달하기에 
요격고도가 40~150km인 사드로 충분히 요격이 가능하다고 누군가 주장하셧던걸로 기억합니다

그당시 반박글을 발제 하려다 바빠서 나중에 해야지 하고 까먹었는데 
요즘 다시 사드가 뜨거운 감자가 되면서 
다른 게시판에서 누군가 300km 요격 가능 문제로 다투기에 
발제를 하고자 합니다




1.사드

우선 사드 미사일의 객관적 스팩을 보면
최대 사거리:   200km 
최대 속도  : 마하 8.2 (2.8 km/s)
요격 고도  : 40~150km
이런 스팩은 누구나 다 아는거죠

여기서 
(1) 적 탄도탄이 발사후 요격미사일이 발사되기 까지의 과정과
(2) 요격 미사일이 발사대에서 발사후 적탄도탄에 충돌까지 과정을 보면




(1) 적 탄도탄이 발사후 요격미사일이 발사되기 까지의 과정

이건 아래 표를 보시면

http://news.donga.com/NewsStand/3/all/20160221/76583864/1?
사드 시스템 네트워크.jpg

표만 봐도 아실듯 한데
첨언 하자면 미사일 탐지 50초는
우리나라 세종대왕함이 북한의 장거리 미사일 발사시 
이지스 레이더로 최초 탐지에 소요되는 시간을 기준으로 합니다
북이 미사일을 언제 어디서 무었을 쏘는지 다 알고
만반의 준비 상태에서 최소 50초라는 뜻입니다

나머지 과정은 딱히 설명할것이 없고
최초 미사일 발사후 요격미사일 발사까지 최소 203초가 소요된다는 뜻입니다





(2) 요격 미사일이 발사대에서 발사후 적탄도탄에 충돌까지 과정을 보면

1) 사드 미사일은 발사후 고도 40km 까지 부스터 연소하여 속도 마하 8.2로 가속
2) 요격체와 부스터 분리
3) 탄도탄 20~30km 근처까지 관성비행
4) 요격체 보호 커버 분리
5) 요격체의 적외선 시커가 탄도탄 탐지 추적
6) 요격체 탄도탄에 충돌

1)~6) 번까지의 일련의 과정이 최소 1분이상 필요하다고 합니다
최대 사거리 200km지점 요격을 시도하면 80초 정도 소요되는걸로 압니다
(이거 뭐라 하실분을 위해 첨언하면 200km를 2.8km/s로 나눠도 약72초인데
발사직후 바로 마하 8인것도 아니고 관성비행시에도 속도가 점점 줄어들죠)






2.스커드B

그러면 사드가 요격해야할 스커드B 미사일에 대해서 알아보면

http://img.bemil.chosun.com/nbrd/data/10040/upfile/201305/20130521105134.JPG

탄도탄 비행특성.JPG
표 한장으로 다 알수있습니다

주목할 부분은 
총비행시간   318초
정점도달시간 179초
= 정점~탄착 139초

그외에
탄착비행경로 50도 기준
고도 40km ~ 0 (탄착) 비행거리 = 약 52km 
고도 40km지점 속도 1.6km/s
탄착시 속도 1.2km/s
(고도가 낮아지면 공기저항에 의해 속도가 급격히 느려짐) 

고도 40km ~ 0 (탄착) 비행 소요시간 약 37초






3. 스커드B-사드
 
이제 스커드b를 요격하는데 얼마나 여유가 있는지 알아보면

스커드 총비행시간 318초
사드미사일 발사소요 시간 203초
사드미사일 비행시간 60~80초
최종단계(40km~탄착) 시간 37초

사드 요격 가능 시간 
318-203-(60~80)-37 = 18 ~ (-2)


스커드B가 서울에 떨어질때 기준으로
사드가 서울 바로 아래에 설치되어 있으면 18초의 요격가능 시간을 얻고
탄착점 기준 150km 남쪽에 설치되면 2초의 시간이 오히려 부족해 집니다
즉 쏠기회가 없다는 소리죠
스커드B가 300km를 풀로 비행하지 않으면 아예 기회가 없다는 소리기도 하구요

결론은 사드에 상당히 관대한 수치를 적용해도
사드가 사거리 300km 탄도탄을 요격할 가능성은 
사드 포대의 설치 위치에 따라
매우 찰라의 시간동안 있을수도 혹은 없을수도 있다는 소리입니다


미 국방부는 수도권지역 방어는 불가능하다고 보고있습니다
http://weekly.donga.com/Main/3/all/11/526940/1
 사드와 같은 내외기관 상층 방어체계의 경우 최소요격가능 고도가 높아 남한의 북부지역에 대한 위협에 대응할 수 없을 것이다(In the case of the THAAD-like endo-exo upper tier system, the high endo minimum intercept altitude would preclude engagement for threats attacking the northern portions of the ROK)’라고 밝히고 있다.






저의 주장은 아래 자료를 기반으로 합니다
http://hamaweb.org/presentations/2010/July2010ColWilliamLamb.pdf
http://ocean.kisti.re.kr/downfile/volume/kimst/GSGGBW/2011/v14n6/GSGGBW_2011_v14n6_1009.pdf
http://news.donga.com/NewsStand/3/all/20160221/76583864/1?
http://weekly.donga.com/Main/3/all/11/526940/1
http://img.bemil.chosun.com/nbrd/data/10040/upfile/201305/20130521105134.JPG


출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com


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나무와바람 16-07-13 22:59
   
좋은 글 잘 봤습니다 ^^
없습니다 16-07-13 23:13
   
제대로 정리했네요. 전에 개인적으로 계산한바에 따르면 사정거리 300km 미사일의 경우 모든과정이 이상적으로 진행된다고 봤을때 약 2초정도 요격기회가 나왔습니다. 근데 이건 미사일이 사드기지를 향해 날라올경우였고 조금만 옆으로 가도 요격불가가 나오더군요. 남의 계산과 비슷하네요.
사통팔달 16-07-13 23:38
   
http://news.sbs.co.kr/news/endPage.do?news_id=N1003678113 시뮬레이션으로하면 평택도 방어 안되네요.
archwave 16-07-13 23:45
   
세종대왕함의 경우를 이용하셨는데, 세종대왕함의 레이다는 파인그린처럼 S 밴드입니다. 사드의 X 밴드 레이다에 비해 파장이 3 배 가까이 되죠. 이 말은 사드 레이다는 세종대왕함보다 3 배 더 높은 해상도로 적 미사일을 볼 수 있다는 의미죠.

미사일 식별에서 더 빠른 처리 시간을 기대할 수 있습니다.

뭐 일단 이건 그리 중요한건 아니니 패스.
     
사통팔달 16-07-13 23:52
   
슈퍼그린파인 레이더는 L밴드고 spy-1d는 s밴드인데 이지스 레이다보다 사드가 해상도 천배정도 좋다고 본거같네요.사드레이더는 원래 사드미사일 쓸려고 만든게 아니라 다탄두탄도탄 더미탄까지 구분할 레이더 만들다보니 레이더 해상도 엄청좋죠 그런데 만들고 나니 발견하고 구분만 할뿐이여서 요격체까지 만들게 된거죠 같이 개발한게 아니고 레이더가 먼저 만들어졌죠.
          
archwave 16-07-14 01:08
   
에고.. 이거 고유명사도 엉뚱하게 쓰고 S 와 L 을 헷갈리고, 오늘 컨디션이 영 별로네요. 수정해주셔서 감사합니다. 가만 L 밴드면 사드보다 해상도가 10 배 정도 떨어지려나.. 면을 기준으로 하면 100 배 ?
archwave 16-07-13 23:47
   
맨 처음에 나온 노드별 예상 소요시간의 추정이 상당히 무리가 있어 보입니다.

0, 1, 2 번의 합계가 113 초나 되는데, 이 수치는 일률적으로 판단할 수 없는 부분입니다.

미사일 식별은 사드 레이다로 감지한 외형으로 어느 정도 파악이 되고, 상승하면서 속도가 계속 가속되는 부분은 엔진 연소가 지속되는 구간이죠. 그리고 엔진이 꺼지면서 속도가 낮아지기 시작한 후 어느 정도 시간이 지나면 경로및 탄착점 1 차 예측까지 끝납니다.

경로및 탄착점 계산이 끝나려면 (적의 미사일이) 엔진 연소 종료후 얼마나 걸릴지.. 글쎄요. 일단 위 표에서 2 번단계가 20 초라 했으니 이걸 사용하죠.

스커드 B 를 계산하셨으니 저도 스커드 B 로..
0/1/2 노드를 모두 종료하는데 64 초 + 20 초 하면 스커드 B 미사일 발사후 84 초밖에 안 걸립니다.

위 표에서 나온 것은 북한의 장거리 미사일의 경우였죠. 스커드 미사일은 그것보다 29 초나 빠르게 종료 가능합니다.

3, 4, 5 번 단계는 기계가 아니라 사람의 판단인 것이라 65 초 걸린다는 것 그대로 두고요.

6 번 단계는 전혀 의미가 없습니다. 0/1/2 단계에서 이미 경로/탄착점 예측 1 차 결과가 나왔고 레이다가 계속 추적하면서 미사일의 궤도 계산을 통해 계속 업데이트가 되죠. 따라서 6 번 단계에서 10 초씩이나 쓰면서 또 할 이유가 없습니다. 사실 0/1/2 번 단계가 끝나면 바로 요격 발사 가능한 상태였으니까요.

6 번 단계 10 초는 의미없고 그냥 빼야 합니다.

결론적으로 스커드 B 미사일 대응으로는 203 초가 아니라 164 초가 걸립니다. 무려 39 초 차이.

이 수치를 다시 넣고 계산하면 18 ~ (-2) 초가 아니라 57 ~ 37 초의 시간 여유가 있는겁니다.
     
아이쿠 16-07-14 00:13
   
왜 노드 0/1/2 가 84초라고 하시죠?
연소시간 + 20초인가요?
이런 계산 방식은 어디서 나온건가요?

이 계산 방식으로 하면 노동이
70+20인 90초에 0/1/2가 되야 하는데
위 표는 노동미사일 기준 113초로 나오는군요

즉 님의 노드0/1/2 소요시간이
연소시간 + 20초로 계산하는건 잘못된 계산이라고 저표는 말하고 있군요

그리고 6번 단계는 반복이라고 그냥빼셧는데
2번 단계와 6번 단계의 시차에 따른
요격 미사일과 탄도탄 교전 위치등이 변화되니
발사전에 요격 미사일 발사 궤도등을 다시 설정해야 하는데 그냥 빼면 안되죠



그리고 저는 스커드b로 계산했는데

sbs방송에선
http://news.sbs.co.kr/news/endPage.do?news_id=N1003678113
장영근/한국항공대학교 교수가
스커드b보다 훨씬 장시간 비행하는 노동으로 계산해도
150km 거리의 평택 방어도 힘들다 하내요

솔직히 밀덕들은 인터넷에 나오는 부스러기 정보밖에 접할 기회가 없는데

미국 국방부가 불가능하다 하고
관련 교수가 불가능하다 하니 믿어야지 어쩌나요?
          
archwave 16-07-14 00:35
   
저 소요시간 리스트의 설명을 읽어보시긴 한건가요 ?

총 203 초가 걸린다는 것은 [ 탐지와 식별에 소요되는 시간은 2012년 북한이 은하 로켓을 발사했을 때 국군 세종대왕함 레이더의 탐지 및 식별 사례를 기준으로 산출했다 ] 고 되어 있습니다.

스커드나 노동 뭐 이런게 아니라 은하 로켓의 경우 0/1/2 단계 총합이 113 초라는거죠.

그리고 그냥 표에 나온 수치를 존중해서 [ 로켓 연소 시간 + 20 초 ] 로 한 것이죠. 실제 사드 레이다의 궤도 계산 컴퓨터가 20 초를 요구할지 더 짧아도 될지는 모르는거죠. 사실 제 의견으로는 20 초는 너무 크게 잡은 것이고 넉넉잡아도 10 초면 충분할거 같습니다.
          
archwave 16-07-14 00:53
   
미국 국방부의 얘기 앞 뒤 다 자르니 어떤 문맥인지 알 수 없는데요.
제가 예상하는 것 써볼께요.

휴전선 인근에서 서울 같은 단거리의 경우 북한이 미사일 연료양을 줄이고 저각 발사하면 고도 40 km 아래로만 날아가게 하거나 사드가 날아오기 전에 40 km 아래로 내려가게 발사하는게 얼마든지 가능합니다. 그러면 사드를 회피할 수 있죠.

이런 경우는 사드 컴퓨터에 발사해봐야 미사일 낭비라고 [ 요격 불가 ] 가 뜨겠죠.
물론 인간의 반응이 너무 느려서일 수도 있죠. ( 65 초나 뭉개다니.. )

저층 요격 체계 ( 패르리어트 3 ) 와 연계되 있으면 사드 대신 패트리어트 3 가 자동 발사되도록 할 수 있겠죠. 이런 식으로 보완하는 식으로 해야 한다는 얘기입니다.

스커드 미사일을 그냥 정상적으로 세팅한다면 휴전선 인근 - 서울로 발사되는 것도 40 km 위로 올라올 것이고 사드가 요격 가능할 수 있겠죠. 그렇다 해도 이 경우도 사드 대신 패트리어트 3 쓰는게 돈 아끼는 것.

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마지막으로 사드가 요격 못 할 정도로 근접거리에서 북한이 탄도 미사일 쓴다면 한국의 킬 체인이 전혀 작동 안 한다는 얘기죠. 휴전선 인근 코 앞에 미사일 또는 이동식 미사일 발사대가 있는데 그걸 알지 못 했다 ?

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아 그리고 그 거리에 왜 탄도 미사일 쓰나. 더 싼 장사정포가 있는데..
뭐 탄도 미사일이 탄두가 더 클테니 쓸 수도 있겠네요.
          
archwave 16-07-14 01:04
   
대포 포탄이나 탄도 미사일이나 탄도 특성 갖는 것은 똑 같죠. 다른 것은 대포 포탄은 첫 발사시만 가속이 이뤄지고, 탄도 미사일은 엔진 연소 시간동안 가속이 이뤄진다는 점.

탄도 미사일의 궤도 특성은 가속이 되는 구간 ( 엔진이 연소하는 구간 ) --- 엔진이 꺼진 후 [관성-중력가속도] 로 계속 상승하는 구간 --- 정점에 도달한 후 [관성+중력 가속도] 로 가속되는 구간으로 나뉩니다.

첫번째를 제외한 나머지 부분은 추가적 에너지 공급이 없으므로 대포 포탄의 경우와 같이 계산하면 됩니다. 첫번째가 얼마나 지속될 것인지는 며느리도 모르죠. 따라서 첫번째가 끝나길 기다려야 함.

첫번째 끝난 것은 가속이 멈추고 감속되기 시작하면 알 수 있음. 두번째 단계는 그냥 궤도 특성을 특정할 수 있는 시간만 있으면 됩니다. 20 초도 너무 길고 10 초면 충분할 듯.

이 이후로는 사드 레이다가 계속 추적하고 컴퓨터가 직전까지 계산한 궤도와 새로운 실측치 차이를 반영하고 업데이트해나가는거죠. ( 바람의 영향 때문에라도 오차는 존재 )

엔진 연소 시간 + 20 (10 ?) 초 지나면 궤도, 탄착점이 계속 실시간 업데이트되는겁니다. 이 상태에서 그냥 발사하면 그만이죠. 뭐 또 다른 새로운 계산이 필요하지 않음.

요격 미사일 발사 궤도는 사람이 설정하는거 아님. 그걸 그 바쁜 시간에 일일이 설정 ?

요격 실패시 다음 기회를 만들어주기 위해 최대한 높은 고도에서 요격할 수 있는 최적 궤도는 컴퓨터가 아주 쉽게 산출 가능. 이 궤도는 발사시 미리 완벽하게 정하는 것이 아니고, 사드 미사일이 날아가는 동안 끊임없이 컴퓨터가 새로운 최적 궤도 계산하고 사드 미사일로 지시내리게 됨.

그러고 나서 표적에 어느 정도 가까이 가면 탄도 미사일 스스로 표적을 추적하게 되죠.

--- 추가 ----

위에 말한 엔진 연소 정지 외에도 미사일 로켓 단 분리 같은 요인도 있죠. 이것도 사드 컴퓨터가 같이 고려해서 계산해야 하는 부분.
Centurion 16-07-14 02:52
   
링크된 sbs 다음 기사에 사드로 못막는걸 패트리어트로 막는다는 기사가 연결해 뜨던데..

어쨌든 300km짜리 저런 단거리 스커드는 패트리어트 포대가 담당하면 되는 부분이겠지요.

갠적인 바램은.. 비싼 요격미사일 말고..

다른 쌈박한 방어체계도 추가적으로 고안해봤으면 좋겠네요.

레일건이라던가. 레이저라던가. 탄막 형성을 통한 요격이라던가.