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작성일 : 16-02-27 19:16
[질문] 탄도미사일 고도에 대해서.. 질문좀.
 글쓴이 : 오순이
조회 : 3,055  


댓글 중에 뿜뿌맨님이 쓰신 게 있는데 궁금해서 여쭙니다. 
뿜뿌맨:
1) 북한 애들이 만약 쏜다면  그렇게 높게 쏠 이유가 없어요.. 
우리와 그네들의 거리가 얼마나 된다고 높게 쏘나요. 그렇게 높지 않은 각도로  쏴도 충분합니다.  
이렇게 되면 요격이 더 힘들어 지는 것이 고점을 지난 이후에 맞추어져 있는 사드 특성상 요격가능시간이 너무 촉박하다는 것이죠. 
.....................................................
궁금점.
 
스커드c가 구글에서 찾아보면 고도가 145km 라고 나옵니다. 

사정거리 500키로까지  날릴려면 반드시 나오는 고도가 아닌가요?
고도를 임의로 낮추어서 쏘는 예도 있나요?
고도를 낮추어서 쏘면 미사일에 사거리가 길어지는 건 아닐텐데요. 

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


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힘이곧정의 16-02-27 19:37
   
사거리를 희생하는 대신 고도를 높이거나 낮춰서 쏘는 방법이 요격의 난이도를 높여줄 수도 있고, 오히려 요격이 쉬워지는 역효과를 낼 수도 있는 거니까요.

어느 정도 실험과 개량만 하면 고도를 임의로 낮춰서 쏠 수도 있고 임의로 높여서 쏠 수도 있습니다.

다만 [북한 애들이 만약 쏜다면  그렇게 높게 쏠 이유가 없어요.] 이 부분은 우리에게 고고도 요격체계가 있을 때나 맞는 말입니다. 고고도 요격체계가 있으면 괜히 요격할 시간만 더 주는 꼴이 될 수도 있으니까요. 반면에 고고도 요격체계가 없으면 일부러 고도 160km 이상으로 높게 쏘는 건 효과가 좋은 공격입니다. 몇날 몇시에 어디에 쏠테니 한 번 막아보셩~이라고 예고하고 쏘더라도 PAC-3만 가지고는 알면서도 막기가 힘든 공격이니까요.

그러니 노동 미사일 고각발사에 대해서 북한 입장에서 보면 "알면 막을 수 있는 공격"보다는 당연히 "알아도 막기가 굉장히 힘든 공격"의 효과가 더 좋다는 말을 하고 싶네요.
깡통의전설 16-02-27 19:38
   
낮게 쏘면 탄도 미사일이 아니고 그냥 미사일이죠. 요격하기 딱좋죠.
공기가 희박한곳까지 쏘아 올리면 공기저항이 거의 사라지니 탄두 가속에 매우 유리하죠.
어차피 THAAD도 대기권 내에서 요격 가능하니 뭐 도진 깨진 같긴 합니다만.
영웅문 16-02-27 20:07
   
고도를 높이는 것은 낙하속도를 높일수 있기 때문이죠.
즉, 고각을 조종하면 낮은 고도로도 발사가 가능하죠.
현시창 16-02-27 21:12
   
1> 탄도탄이라는 물건은 기본적으로 포물선 비행을 하는 비행체입니다. 따라서 발사각도, 발사체의 중량, 발사체의 속도에 따라 사거리와 탄도정점은 얼마든지 변할 수 있습니다.

2> 물리공식상 투사체를 가장 멀리 보내는 투사각은 45도입니다. 그러나 실제로는 공기저항등의 변수가 존재하기 때문에 36~40도 사이로 쏘아보내는 것이 가장 긴 사거리를 획득하는 방법입니다. 반대로 50~55도 사이로 쏘아보내는 것도 가능합니다. 탄도공식상 40도 투사 포물선과 50도 투사 포물선의 사거리는 동일하기 때문입니다.

3> 반대로 공기저항을 줄이기 위해 초기운동에너지를 모두 위치에너지로 바꾸는 방법도 존재합니다. 60도 이상의 투사각으로 날아가 고도를 확보하고, 희박한 대기밀도로 인한 공기저항을 줄이고, 아울러 획득한 위치에너지를 운동에너지로 변환함과 동시에 그로인해 확보한 탄체자체의 양력을 이용해 사거리를 늘리는 방식입니다. ATACMS가 이러한 비행궤도를 그립니다.

4> 탄도탄은 이러한 포물선 공식을 이용해 사거리를 조절합니다. 탄도탄의 탄도정점이란 건 어디까지나 해당탄도탄이 표적지까지 포물선을 그리며 날아가는 비행궤도의 최대정점 고도를 뜻할 따름입니다. 탄도탄마다 정해진 탄도정점고도라는 것은 존재하지 않습니다. 그때그때 다릅니다. 대개 알려진 탄도탄의 정점고도라는 것은 대개 최대사거리를 가정했을때의 수치입니다.
 
5> 제가 2번항에 설명드린 개념을 이해하면 됩니다. 외부변수를 제외한다고 가정하고...
투사각B = 90-A일 경우, 투사각A = 투사각 B 입니다. 그냥 어려운 공식유도 제외하고 알멩이만 빼서 이해하면 대충 이런 개념입니다. (이론상 60도로 던진 투사체와 30도로 던진 투사체가 도달하는 비거리는 동일합니다.)

이러한 이유로 단순한 뉴턴 물리공식상 포물선의 최대비거리는 45도 투사일 경우에 달성되며, 이때 포물선의 최대고도는 최대비거리의 약 4분의 1입니다. 그러나 실제론 그렇지가 않지요. 탄도탄의 최대정점고도는 탄도탄 최대사거리의 대략 4분의 1쯤이지만, 투사고도는 보통 50도내외일때 달성됩니다.(40도가 아닌 50도인 이유는 공기의 저항은 속도의 제곱에 비례하기 때문에 최대한 대기가 희박한 고도를 통과해야 사거리를 더 길게 가져가기 때문입니다.)

6> 보통 사거리 500Km라면 탄도정점고도는 그 4분의 1인 120Km내외가 되겠지만. 사거리 1000Km가 넘는 탄도탄을 500Km떨어진 표적에 쏘려면 대개는 투사각을 낮춰서 쏘거나 높여서 쏘게 됩니다. 물리이론상 사거리 절반을 줄이려면 15도 혹은 75도로 쏘게 됩니다. 이 경우 탄도정점 고도는 75도의 경우 통상의 2배가 됩니다. 15도는 통상고도의 7.5분의 1정도가 되지요.

이러한 상관관계정도만 파악하셔도 어느 정도의 이해는 되실 겁니다.
뭐, 해주신 질문에 대해 직접적인 답변을 하자면...언급하신 스커트 C의 정점고도 145Km는 최대사거리 500Km를 가정했을때의 조건이므로...탄도탄을 낮춰서 발사하게 되면 당연히 사거리가 떨어집니다. 임의로 각도를 낮춰서 쏠 수는 있지만, 그에 비례해 사거리도 줄어듭니다.

당연한 일이지만, 스커드같이 비추력값이 높고, 최대추력이 낮은 물건은 낮은 비행고도를 택하게 되면 공기저항으로 인해, 탄도탄 자체의 비행속도도 떨어지고 또 종말단계에서의 속도도 떨어져서 요격확률이 더 높아지게 되죠... (고로 스커드를 낮은 각도로 쏘는 건 호구짓입니다.)
     
DarkMarin 16-02-27 21:58
   
현시창 님은 항상 보면 넘 전문적으로 대답 하셔서 질문자분을.... 학을 띠고 도망 가게 만드는 경우가 많으셔  ㅋㅋㅋㅋ  ^ ^
보통이 16-02-28 00:38
   
북한이 단거리 탄도탄(SRBM)을 쓸 때 높은 고각(높은 최고 정점 고도)을 택하려 들 지 않는 이유도 있습니다. 위에 현시창님의 말씀을 기반으로 내용을 조금 더 전개하면 대략 이렇습니다. 내용이 다르게 보이실 수도 있는데 일단 기본적으로 현시창님의 말씀이 옳습니다. 다만 조금 더 들어가 보시려면,

1. 북한은 아직 대기권 재돌입 기술을 확보하지 못했습니다.
보통 대기권이라고 지정하는 고도는 해발 약 100Km 정도의 높이입니다. 지금 북한이 운용할 수 있는 단거리 탄도탄 종류들의 사거리를 감안할 때 최대 사거리로 탄도를 잡게 되면 대기권 경계면을 넘었다가 다시 재돌입하는 과정이 필요합니다. 이것은 고사계(고각 운용 방식)를 따르더라도 같은 문제를 낳게 됩니다.

만일 너무 낮은 재돌입각(대기권 경계면과 평행한 재돌입각)을 갖게 되면 마치 강가에서 물수제비를 띄우듯이 수면에 맞고 튀어 오릅니다. 대기권 경계면에 탄두가 닿았다가 다시 튀어 오르는 겁니다. 중국의 둥펑-21D나 미국의 퍼싱 2처럼 단거리 2단 고체 로켓이 MRBM급 사거리를 달성하기 위해 이런 연속된 튀어오름을 웨이브 라이딩이라는 비행 방식으로 이용합니다. 어떤 식으로든 탄두가 상당히 높은 대기권 재돌입시의 열과 플라즈마를 극복할 방안을 가지고 표적에 정확히 탄착하기 위해 대기권 경계면에 대해 매우 높은 재돌입각(윈도우)을 확보하는 비행 방식을 갖지 않고선 대기권 경계를 뚫고 올라가는 탄도를 구성하기는 어렵습니다.

2. 북한은 EMP 탄에 대한 연구가 상당히 활발합니다.
최근 북한이 시도한 로프티드라는 발사 방식은 그래서 최종 낙탄 속도(Mach 7 이상)를 증가시켜서 방공망을 회피하려고 연구, 실험하는 것이 아니라 발사 후 상승 과정에서 남한의 방공망이 도달하지 못하는 고도에서 탄의 위력을 얻기 위해 연구하는 발사 방식이라고 이해해야 하는 배경입니다. 쉽게 단순화하자면 EMP 탄에 관한 실험, 더 구체적으로는 핵 EMP 탄 실험입니다.
대기권 경계를 뚷고 올라갈 수 있는 고각으로 전리층 이상의 고도, 약 40 Km 상공에서 상승 중 폭발할 경우, 현재의 방공망으로 대처하기 매우 어렵습니다. 40 Km(25 마일)라는 고도는 남한만 한정해서 EMP 공격을 하기에 적절한 고도입니다. 단 한 발로 남한 전체, 무기 체계 전반을 먹통으로 만들 수 있습니다.

만일 이번에 발사한 광명성 로켓을 가지고 미국과 캐나다 국경선 상공 150 마일 상공에서 핵 EMP탄을 사용할 경우 단 1발의 핵 EMP탄으로도 북미 전체의 전력망이 블랙아웃에 걸리게 됩니다. 한반도 상공 50 마일 정도의 고도만 되어도 북경에서 동경까지 EMP 영향하에 놓이게 됩니다. 그래서 북한 입장에서 남한이 대응할 시간이 매우 짧고 비교적 낮은 고도에서 운용하되 직접적인 핵 피해는 줄일 수 있으면서, 북한 군의 아날로그 위주의 무기 체계가 EMP 피해를 적게 볼 수 있기에 북한 입장에선 최적화된 남침 방안으로 이 로프티드 탄도를 갖는, 노동 미사일에 의한 고도 40 Km 상공에서의 핵 EMP 공격을 마다할 이유가 없습니다.

북한 입장에서 낮은 탄도를 택할 기술적 한계가 있기도 하지만 높은 탄도를 배제할 수 없는 이유입니다.
더구나 핵과 관련해서 북한이 전쟁 막바지에 그것을 사용할 것이다라고 단정하는 것은 매우 섣부른 편견입니다.
오히려 북한은 전쟁 개시와 동시에 핵을 쓸 가능성이 오히려 더 크다고 생각하고, 핵에 의한 직접적인 타격보다 EMP를 통한 간접적 효과를 통해, 기존 핵 보유국들의 핵 전략 운용 방식에서 벗어나 그들(서방 핵 보유국)이 남한을 위해 북한에 대한 핵 보복을 주저하게 되는 동안, EMP에 대응하지 못하는 남한을 적화한다라는 자신들의 목적을 추구할 가능성이 높다고 봅니다.

이 노동미사일의 상승 단계 40 Km 고도 요격이 아마 L-SAM의 주요 ROC가 되어야 할 겁니다.
당연하게도 L-SAM의 이런 빠른 대응과 정확성을 위해선 장거리 볼륨 써치를 위한 S-band 대출력 레이다와 THAAD의 AN/TPY-2와 같은 수준의 X-band 레이다 종말 일루미네이션 융합이 매우 중요합니다.
     
영웅문 16-02-28 08:28
   
북한이 대기권 재진입기술이 없다???
과연 그럴까요?
1차핵실험을 했을때 미국을 비롯해서 우리나라 언론들도 북한의 핵개발이 아직 멀었다라 말했죠.
결국은 지금은 인정들 하고 있는 이유겠죠.
지금 미국이 ICBM을 발사하고 있죠. 즉 무력시위를 하는데 이유가 뭘까요?
자신들이 발표한 내용이 틀릴수 있음을 의미합니다.

정부는 국민들을 안심시키기 위해서 언론에 사실과 다른 발표를 하곤 합니다.
대표적으로 대일본지진때 후쿠시마원전이 파괴로 방사능이 누출되는 심각한 지경인데도 아직도 그곳 농산물이 안전하다고 쇼를 하고 있죠.
왜 그럴까요?
그것은 전 사회의 질서유지때문이겠죠.
만약 심각성을 그대로 발표했을때 정부스스로가 아니라 여론이라는 변수의 힘으로 정국을 이끌수 있기 때문이겠죠.
          
보통이 16-02-28 12:13
   
다음 번엔 주제와 댓글 내용에 맞는 알찬 소재로 댓글 달아주기를 바랍니다.
북한이 재돌입기술을 갖지 못했다고 판단하는 근거를 부정하면서, 지레짐작으로 재돌입 기술을 얻었다고 하는 게 얼마나 어리섞은 일인지 아실만 해 보이는데요.

국민을 안심시키기 위해 개성 공단 단칼에 날렸군요? 현정부에 대해서 대단히 불만족스럽긴 하지만 이처럼 무식하고 무턱대고 비토만 일삼는 야당에 대해서 티끌만큼의 공감도 느끼지 못하겠어요. 뭘 제대로 알고 비판하는 겁니까? 정치가 끼어들어서 뭘 제대로 처리하는 걸, 최근에 본 기억이 없군요. 정치계 전반적으로 능력 부족이신 것 같은데 자기들 앞가림이나 하시길 바래요.

사드는 매니아 수준에서 이미 끝난 문제입니다. 억지 논리 만드려고 해 봐야 싸움에 싸字도 모르는 희멀건한 샌님 소리밖에 못들을 겁니다. 더더구나 기술적 분석과 이해에 있어선 더더욱. 매니아들 사이에서 이토록이나 간결하게 의견 일치를 보인 적이 지난 20 여 년간 몇 번이나 있었다고 보시나요? 이지스 도입시를 포함해서 이번이 2번째입니다. 사드 가지고 계속 매달리다간 중국의 전위대라고 손가락질받을 수도 있으니 우리가 직접 도입하는 문제가 아니라면 적당한 선에서 마무리하시는 게 맞다고 봅니다.

할 얘기는 많지만 밀게라는 걸 상기해 봅니다. 특히 영웅문님께선 자중하시길.
없습니다 16-02-28 03:29
   
별로 어려운 질문도 아닌데 제대로된 대답을 해주는 사람이 없네..
탄도 미사일의 최대사정거리는 말그대로 '최대'사정거리지 반드시 그 사정거리로 쏴야 된다는 뜻이 아닙니다.
스커드B를 기준으로 이야기 하자면, 사거리 100km일때 최대고도 48Km, 200km일때 최대고도 70km, 300km일때 최대고도 82km라는 비행궤적을 가지고 있죠.

다시말해 뽐뿌맨님의 말은 바로 옆에 있는 남한으로 미사일을 쏠땐 거리가 가까우니 낮은 최대 고도로 쏘면 된다는 말입니다.

ps1.다만 탄도미사일의 특성상 사거리가 짧아지면 쏘는 각도는 몇도정도 약간 더 높아짐. 최대고도는 낮아지는게 맞음

ps2. 최근 북한의 고각발사는 사거리가 짧으면서도 최대고도가 정상궤도 보다 높은 궤도(lofted 궤도라고 함)로 발사한건데 여기에 대해 1.emp공격을 기도한다. 2. 최종 돌입 속도를 높여 종말단계에서의 요격을 회피하기 위한 것. 3. 탄도미사일의 정밀도 실험이다. 라는 3가지 해석이 나오고 있음.  본인 생각은 3번째..

ps3. 이번달 신동아의 기사에 따르면 북미사일 발사후 여러단계를 거쳐 사드미사일이 발사되는데 필요한 시간은 총 203초임. 사거리 300km인 스커드 B의 총 비행시간이 312초이므로 대략 계산해보면 사드미사일은 약2초정도 요격시간을 가지게됨. 이게 사실상 최소 사거리라고 판단됨. 그보다 짧은 거리에서 발사되는 북미사일은 사드로 못막는 다는 이야기..
     
힘이곧정의 16-02-28 08:33
   
뽐뿌님 말이 거리가 가까우니 낮은 고도로 쏘면 되고 심지어 높은 고도로 쏠 이유가 없다는 건데...

그건 어디까지나 스커드B와 그보다 사거리가 짧은 미사일이나 평양 이남에서 쏘면 되는 겁니다. 그리고 거리 300km 미만의 미사일은 저고도 요격체계로만 담당해야죠. 충분히 저고도 요격체계로만 담당할 수 있는 고도와 낙하속도를 가진 것이기도 하고.

그런데 스커드C 정도 되면 굳이 평양 이남에서 쏘다가 우리의 지대지 미사일이나 공대지 미사일에 아작날 시간을 앞당기는 것보다 평양 이북에서 쏘는 게 좋습니다. 노동 미사일은 아예 평양 이북에서 쏴야 하고.

게다가 민간인이야 후방에도 많고 군수공장이나 발전소, 비행장을 고려하면 충청권이나 경상권도 북한 입장에서는 미사일로 공격해야만 하는 지역입니다.

그러니 사드가 됐든 한국형 L-SAM이 됐든 고도 60km 정도는 커버할 수 있는 요격체계가 필요한 겁니다. 탄도미사일 거리 300km 이상이면 고고도 요격과 저고도 요격이라는 이중방어가 가능해지는 시점이고, 500km 이상이면 이중방어의 활용도가 높아집니다. 저고도 요격체계로만 충분하다면 우리가 굳이 한국형 L-SAM의 요격고도를 6, 70km로 잡을 필요가 없습니다. S-400처럼 사거리가 긴 저고도 요격미사일로 만들면 될테니까요.
          
없습니다 16-02-28 12:02
   
사드 배치에 반대했지, L-SAM을 반대한 적은 없죠. 지금까지 토론을 봐오면 알겠지만 사드배치 반대론자들의 논거중 하나가 사드로 할수있는 것은 자체개발중인 L-SAM으로 할수있는데 왜 중국의 반대를 무릅쓰고 사드를 배치하냐. 오히려 사드 배치가 L-SAM개발에 차질을 줄 확률이 높다라는 점이었죠.

현재까지 L-SAM의 최소요격고도는 알려진바 없지만(그리고 알려지지도 않겠지만), 사드보다는 낮을걸로 추정되니 오히려 우리 상황에서는 사드보다 L-SAM이 훨씬 유용할겁니다.
               
달의왕 16-02-28 13:06
   
자 힘이곧정의님은 질문자의 의도를 정확히 파악하고 님이 엉뚱한 말을 한데 대한 반론을 하였습니다.
구체적인 반론이랄 것도 필요치 않은 것이 스커드 c 에 대한 언급이면 되니까 뭐..

그런데 님은 l-sam에 대해서 들어나지도 않는 이야기를 가지고 또 엉뚱한 소리를 하고 있습니다.
사드 구매 했을때는 당연히 l-sam 개발에 차질을 줄 수 있다는 우려는 이전 부터 많이 나오던 얘기였지만
구매도 아닌 배치가 l-sam 개발에 차질을 줄 확률이 높다라는 인과 관계도 불명확한 얘기를 뜬금없이 하고
L-SAM의 최소요격고도는 알려진바 없다면서 사드보다는 낮을걸로 추정된다는 혼자만의 상상의 나래를 펼치고 있습니다.
스커드c에 대해서 몰라서 또는 검색하니 안나와서 사거리가 다른 스커드 b를 예를 들었다는 분이 사실 관계가 나온 것이 전혀 없는 걸 두고 맘대로 추정해서 얘기하는 건 어떻게 받아 들여 하는지 원
               
구름위하늘 16-02-29 12:16
   
사드와 L-SAM을 제대로 알고 있는 밀매는
사드가 할 수 있는 것을 L-SAM이 할 수 있다고 이야기 하지 않습니다.
저는 L-SAM 때문에 사드를 반대하는 사람이지만,
L-SAM이 사드를 대체할 수 있다고 생각하지 않습니다. L-SAM 다음 버전이 사드를 대체할 수 있을 것으로 기대하는 것이죠.

스펙을 모두 이해하는 것을 기대하는 것은 무리일지 모르겠지만,
스펙도 이해못하면서 단정적으로 이야기 하지 말았으면 좋겠네요.

사드의 배치로 L-SAM 프로젝트가 날아가는 것을 걱정하지만,
L-SAM을 사드 급으로 판단하고 있지는 않습니다. (몇 가지 기대하는 기술이 있기는 하지만, 아직 우리가 확보하지 못하는 것이라서 현재 기준으로 L-SAM은 사드 급보다 확실히 한단계 이상 아래에 있습니다.)
     
달의왕 16-02-28 09:31
   
ㅋㅋㅋㅋㅋ
이분은 질문자체를 아예 모르고 있음.
스커드 c 질문하는데 스커드b를 예로 들고 있어
          
없습니다 16-02-28 12:07
   
님이 이해못하는것..
스커드 B나 C나 사정거리만 다르지 탄도특성은 똑같습니다. 이 글 쓰려고 정확한 사거리별 비행궤적 자료를 찾아보니 스커드B에 대한 것만 나와있어서 스커드B로 설명한것..

스커드 C 역시 사거리가 짧아지면 고도가 낮아지는건 똑같죠..
               
달의왕 16-02-28 12:45
   
오 그래도 이번에는 피드백 하네요?
질문자의 글을 다시 읽어 보시고 검색해서 안나오던 지식이 없던 스커드 c에 대해서 아는 바가 없으면 답을 안하면 됩니다.
다른 분들이 제대로 답변을 했는데도 불구하고 혼자서 질문을 이해 하지도 못하고서 제대로 답변하는 사람이 있니 없니 하면서 본인만 엉뚱한 소리 하지 말라는 말입니다.

자 질문자의 글입니다.
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궁금점.
 
스커드c가 구글에서 찾아보면 고도가 145km 라고 나옵니다.

사정거리 500키로까지  날릴려면 반드시 나오는 고도가 아닌가요?
고도를 임의로 낮추어서 쏘는 예도 있나요?
고도를 낮추어서 쏘면 미사일에 사거리가 길어지는 건 아닐텐데요.
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님이 뭔 엉뚱한 답을 했는지 알겠나요?
오라 16-02-28 14:00
   
고고도 미사일의 목적은
낙하가속도를 이용하여 요격 미사일보다 빠른속도로
낙하시키기 위함입니다.

그리고 미사일은 스스로 추진만 하는게 아니라
항법장치와 유도장치도 있어요.
그냥 추진만 하는 로켓포를 미사일이라 하진 않죠.
그러니 미사일은 최대사거리로 날리는 조건이 아닌이상
비행고도와 사거리는 무관합니다.