현재까지 언론에 알려진 L-SAM의 성능.

사거리가 160~200Km이고, 요격고도는 60Km를 넘어선다고만 공개되고 있습니다.

그 이상의 상세한 정보등은 전혀 알려지고 있지 않죠. 이제 체계 탐색개발 끝내고, 체계개발에 들어가는 물건인지라 공개할 정보가 부족하기도 하거니와 공개를 꺼리는 측면도 존재하기 때문입니다.

http://daedeokvalley.tistory.com/165

해당 뉴스는 L-SAM용 S밴드 AESA의 MMIC관련 뉴스입니다.

현재 소자당 출력 50W급에 S밴드 대역은 쓰일 곳이 딱 한 군데 뿐입니다.

현재 GaN기반 소자 레이더 현황인데, 여기서 S밴드 쓰는건 딱 하나, L-SAM뿐입니다.

이러한 L-SAM의 교전체계는 THAAD 혹은 애로우2와 유사합니다. 하나의 다목적 레이더로 탐지와 추적, 지령을 모두 하는 방식입니다. 이를테면 현재의 천궁과 똑같다고 보면 됩니다.

현재까지 공개된 L-SAM의 대략적인 개념도입니다.

여기서 사용될 MFR은 이 정도 규모의 레이더중에선 국내최초로 면배열 AESA구조를 택한 레이더입니다. 넥스원의 비슷한 규모 레이더(인천급 S밴드 레이더, 공군장거리레이더)가 모두 위상선배열 레이더임을 고려하면 기술적 허들이 확 올라간 것인데, 한화탈레스측은 이를 KFX용 항공기 탑재 AESA와 향후 FFX B-3 통합형 마스트 내장 4면배열 AESA(APAR와 비슷한 개념)에 적용하려 하고 있습니다..

MFR의 예상도인데, 10륜형 트럭에 견인되는 모양입니다.

안테나의 면적자체는 AN/TPY-2보다 더 큰 것으로 보입니다. 육안상으론 너비는 비슷하지만, 높이가 3배 가량 차이나는 것으로 보아 면적 역시 당연히 3배쯤 되는 것으로 파악됩니다. 거기에 탐지능력 역시 0000Km로 표식되는 걸로 봐선 최소 1000Km이상이라는 걸 알 수 있습니다.

하지만 이것 외에도 사용되는 S밴드 50와트급 TRM으로도 대량의 피크파워와 탐지거리 역산이 가능은 합니다. S밴드 파장길이는 8~15Cm가량이므로 X밴드(2.5Cm)를 사용하는 AN/TPY-2와 안테나 면적이 3배차이라 가정할 경우 장착가능한 소자의 수 역시 역산할 수 있습니다. 특히 TRM의 크기가 파장크기에 완전히 비례하지는 않기 때문에 무작정 면적비례 역산을 할 수가 없고, 사용하는 파장대역이 어느 정도나 넓은지에 따라 달라지겠지만.

L-SAM MFR은 약 7,800~8,000개의 소자를 집적시킨다는 계산이 나옵니다.(소자크기 70*50기준)

이 경우 최대출력은 390KW로 AN/TPY-2의 400KW와 엇비슷해집니다. 그런데 S밴드의 경우 X밴드보다 출력대비 탐지능력을 더 길게 뽑아낼 수 있습니다. 동일출력이라면 거의 50~80%수준 더 뽑아낼 수 있는데. L-SAM의 경우는 탄도탄만이 아니라 애시당초 Long range SAM이라는 이름답게 장거리 방공미사일 역할도 수행하여야 하므로 THAAD로 치면 상시 TERMINAL모드로 돌아가야 합니다. (실제로도 모형에 보이듯 가동부를 가지고 있습니다. 360도 회전은 몰라도 일정 영역을 감시하기 위해 안테나를 수평으로 왕복구동하는건 확실해 보이지요.)

따라서 탐지거리는 집중조사시 1200~1500Km쯤 되지 않을까 합니다. 그런 의미에서 한화탈레스에서 발표한 자료를 종합해보면 안테나를 회전시키며 자신의 섹터를 탐색하는 MFR의 통상적 탐지거리 자체는 최대 750~900Km쯤으로 갈음해서 보면 얼추 비슷해지지 않는가?라고 생각합니다.

문제는 ABM능력만 생각하면 불리하기 짝이 없는 S밴드를 왜 택했는가? 하는 점입니다. X밴드를 택하는 것이 동일안테나 면적이라면 소자를 더 많이 집적할 수 있고, 해상도도 높일 수 있습니다. 한정될 수 밖에 없는 안테나 크기를 생각해보면 출력에 따른 탐지거리와 해상도를 동시에 잡을 수 있는 선택인 건 부정할 수 없는 사실입니다. 이 건에 대해선 국회질의에서 한 차례 질의가 나왔고, 답변으론 공군이 탄도탄만 아니라, 항공기에도 대응할 수 있기를 원했다란 소리가 나왔습니다. 물론 그것 하나만 보고 납득하기엔 제가 보기엔 영 믿을만한 소리는 아니죠.

제가 볼땐 기술의 한계, 즉, 소자를 집적할수록 그에 필요한 냉각기술과 전력관리 기술이 필요해지는데, 그건 곧 기술수준이 급상승하고, 개발비가 급상승하는 지름길이므로 S밴드로 선회했을 수도 있습니다. 그러나 주요기술공급처인 이스라엘처럼 아얘 L밴드로 가는 길도 있다는 점을 고려하면 굳이 S밴드를 택한 이유는 아무래도 탄도탄 대응능력 확보는 물론 주변국의 늘어나는 스텔스 전술기와 스텔스설계를 한 순항미사일을 의식했다는 생각이 더 크게 듭니다.

L밴드 역시 스텔스에 대한 탐지능력 확보는 물론, 탄도탄 탐지능력을 확보했지만, 요격탄 요격정보를 제공하기엔 해상도가 터무니 없다는 단점을 드러냈기 때문입니다.(슈퍼그린파인 레이더의 해상도는 4m2정도로 탄도탄을 탐지할 순 있지만, 식별하거나 추적하기엔 문제점이 너무 많습니다. 특히 직접충돌식 요격탄을 유도하기엔 해상도가 너무 부족하죠.) 이 때문에 이보단 해상도가 높아 탄도탄을 최소한도 식별할 수 있고, 탐지거리를 충분히 뽑아내는데다 스텔스 형상에 대한 대응력도 확보가능한 S밴드가 채택된 것으로 보입니다.(S밴드의 대략적 해상도는 0.3~0.5m2 정도이므로 분리된 재돌입체, 더미등을 분류할 수 있는 물리적 마지노선입니다.)

그렇다면 요격고도는 어느 정도일까요?

한화가 발표한 자료에 따르면 분명히 DACS를 이용하는 외기권 요격체임을 명시하고 있습니다.

특히 쉬라우드는 대놓고 THAAD와 동일함을 내세우고 있죠. 이런 요격체가 최대고도 60Km급 성능을 가졌을 리는 없습니다. 이보다 높은 고도를 노리고 있다는 걸 대외적으로 공표하고 있으니까요.

요격체에 전용될 추진체계들입니다.

듀얼 펄스 로켓 모터와 DACS가 보입니다.

DACS는 힛 투 킬을 위한 제어체계임을 명시하고 있고, 장거리 요격을 위한 추진체계로서 듀얼 펄스 로켓 모터를 암시하고 있습니다. 대기밀도가 높은 저층에서 연소속도를 느리게 하여 희박한 고고도까지 탄체를 밀어올리고, 고층에서 연소속도가 높고 추력을 강력하게 가져갈 수 있는 다단 펄스로켓을 통해 사거리는 물론 요격체의 최종종말 속도를 최대한 높게 가져갈 수 있는 구조입니다.(뿐만 아니라, 전술탄도탄과 이미 존재가 드러난 현무의 대함탄도탄 버전의 비행특성이 꽤나 괴랄해지리라는 것을 암시하기도 합니다. 이스칸더처럼 듀얼펄스 로켓을 통해 돌입시점에 최종가속을 통해 돌입속도가 마하 10을 돌파하는 등의 요격이 극히 난해한 특성을 가져갈 가능성이 높습니다.)

일전에 밀게에 게시한 천궁 PIP 관련글에 천궁PIP의 탄두가 PAC-3와 비슷한 방식일 거라 했는데, 이를 뒷바침 하는 한화의 발표내용입니다. PAC-3의 직접충격탄두와 구성과 내용이 매우 유사합니다. 물론 L-SAM에 이와 동일한 개념이 들어가리라 보진 않습니다. 고로 천궁 PIP에 적용된 직접탄두라고 보여집니다.

다만 개발기간이 극히 짧은 이유로 L-SAM의 초기형 ABM미사일 모델은 천궁 PIP와 동일한 매커니즘을 적용하고, 블록에 따라 THAAD와 동일한 DACS와 시커, 센서등을 일체화한 킬 비클 모듈개념을 적용하리라 예상합니다. 따라서 L-SAM 일반요격체의 사거리는 현재까지 공표된 200Km를 아득하게 넘어서게 될 것입니다. ABM용 요격체는 빠른 요격속도를 가져가기 위해 체적에 비해 사거리가 짧지만, 로켓모터 펄스의 특성을 달리 가져갈 일반 요격체 모델은 당연히 더 긴 사거리를 가져가게 될 것이기 때문입니다.(제 개인적으론 L-SAM요격체의 예상되는 크기에 듀얼펄스 모터를 적용할 경우 400Km도 가져갈 수 있다고 판단됩니다.)

따라서 현재 알려진 L-SAM의 정보로 추론해선 L-SAM의 목표 요격고도는 60Km선이 아닙니다. 그보다 더 높은 고고도를 노리고 있고. ABM용과 일반용 전혀 다른 목적의 요격탄을 운용하게 될 겁니다. 물론 목표시기에 등장할 L-SAM자체의 성능은 예상한 것보다 더 떨어지겠지만...최종목표성능은 분명 THAAD보단 분명 뒤떨어져도 그에 준하는 수준은 될 것입니다. 애로우2보단 높고, 애로우3와 준하거나 약간 떨어지는 성능이 되겠죠.

뿐만 아니라, 같은 베이스 계열의 레이더를 FFX Batch3에도 장착하겠다는 한화의 생각에 따르자면....

해상용 ABM개발도 가능해보이고, SM-2를 대체할 수 있을만한 장거리 함대공 미사일로의 전용도 염두에 두고 있다는 판단이 듭니다. 해궁을 개발하는등 넥스원이 해상요격체 분야에선 주가를 올리고 있는데. 결국엔 천궁 혹은 L-SAM등 좀 더 덩치가 크고 사거리가 긴 요격미사일을 가진 한화의 도전에 어떻게 응전을 할 지 기대가 되는 대목입니다.

P.S

이처럼 한화의 경우 기존 넥스원의 영역에까지 손을 뻗고 있는데, 매출액 대비 R&D투자비율이 원래도 더 높은데다, 그 비중이 점점 더 높아지고. 한화생명을 이용한 우회실탄지원 의향까지 내비치는등 공격적인 투자행보를 보이고 있습니다. 이런 가운데 KFX의 항공기 레이더를 가져간 사건을 마냥 특혜나 의혹으로 바라볼 내용인지는 판단에 맡기겠습니다...