글쓴이 : 지누짱

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게시 날짜: 2021. 7. 15.
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대한민국의 전열화학포, 레일건 상용화가 마치 몇 년 내로 이루어질 것 같은 잘못된 정보들이 일부 유튜브 채널을 통해  소개되고 있다. 하지만 이와는 반대로 미국의 군사 전문지 Task and Purpose는 지난 2021년 7월 6일, 미 해군이 레일건 개발을 잠정적으로 포기했다는 기사를 실었다. 지금까지 미 해군이 레일건이 가지고 있는 문제점들을 숨기고 ‘과대 광고(much-hyped)’를 해왔다는 신랄할 비판까지 하고 있는 중이다.

꿈의 무기로 불려왔던 전자기 레일건... 과연 무엇이 문제였을까?

https://youtu.be/ShFeqDaX28E

해전에 있어서 함포는 오랫동안 주요한 공격 수단이었습니다.

 

하지만 현대로 넘어오면서 음속을 넘나드는 속도의 대함 미사일이 아주 먼 거리에서 날아올 수 있도록 개발되면서 불과 수십km의 사정거리를 지니고 있던 재래식 함포의 한계는 점점 더 분명해져 가기만 했습니다.

 

이미 음속의 3~4배 속도를 지닌 초음속 대함 미사일까지 등장하고 있으며 그리 머지 않은 미래에 마하 5 이상의 속도를 지닌 극초음속 대함 미사일도 등장할 것으로 예상되고 있습니다.

 

이러한 극초음속 대함 미사일에 대한 유력한 대항마로 떠오르고 있던 존재가 바로 지향성 에너지 무기인 레이저와 전자기력을 이용한 레일건이었지만 레이저 무기의 경우 기상 조건에 많은 영향을 받는데다 사정거리가 그렇게 길지 못하다는 단점이 지적되고 있습니다.

 

그에 비해 전자기력을 이용해 탄을 발사하는 레일건의 경우 투입할 수 있는 전기출력에 따라 사정거리는 얼마든지 늘어날 수 있으며 마하 5이상의 속도를 낼 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 미 해군이 가장 최근에 발사에 성공한 레일건의 성능은 사거리가 250km를 넘어섰고 최대속력이 마하 7에 달했습니다.

 


 

여기에 투입된 전기 에너지는 32MJ이었는데 미 해군의 최종 목표는 64MJ의 에너지를 투입하여 사정거리를 450km로 늘리는 것이었죠. 서울에서 부산까지 날아갈 수 있는 포탄이 되는 것입니다.

 


 

 

게다가 장약을 필요로 하지 않는 레일건 포탄은 크기도 작아서 전투함에 더 많이 적재할 수 있으며 가격도 3천 만원 정도로 저렴한 편에 속합니다. 하지만 레일건 포탄을 요격하기 위해 사용해야 하는 탄도탄 요격미사일(ABM)의 가격은 수십 억이 넘는다는 것이 문제죠.

 

이렇듯 전자기 레일건(electromagnetic railgun)은 그야말로 꿈의 미래무기로 칭송 받았습니다.

 

상황이 이렇다 보니 중국을 비롯한 여러 나라들이 레일건 개발에 뛰어들었고 우리나라 국방과학연구소(ADD)도 전열화학포를 비롯한 레일건 개발에 합류를 했었습니다.

 

일부 대한민국 군사관련 유튜브 채널에서는 대한민국도 마치 몇 년 안에 전열화학포나 레일건을 실용화 할 것처럼 잘못된 정보를 제공하고 있는데요. 이런 무기들이 실용화되기까지 아직 많은 관문들이 남아 있다는 점, 주지하셨으면 좋겠습니다.

 

오늘 소개해 드릴 미국의 군사 전문지 Task and Purpose가 지난 2021년 7월 6일, 미 해군이 레일건 개발을 잠정적으로 포기했다는 기사를 실었습니다. 지금까지 미 해군이 레일건이 가지고 있는 문제점들을 숨기고 ‘과대 광고(much-hyped)’를 해왔다는 신랄할 비판까지 더하고 있습니다.

 

그럼 Task and Purpose의 기사를 살펴본 뒤 이야기를 마무리 지어 보도록 하겠습니다.

 

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15년이라는 시간과 5억 달러, 한화 5,700억 이상의 자금이 투입되었지만 마하 7에 달하는 속도로 최대 185km 이상 떨어진 곳에 위치한 목표물을 타격하여 파괴할 수 있는 전자기 레일건을 만들겠다는 미 해군의 꿈의 실현은 아직도 갈 길이 멀기만 하다.

 

미 해군은 지금까지 대대적으로 선전해 오던 전자기 레일건 (EMRG)에 대한 연구 및 개발 프로젝트를 2021년이 끝나기 전에 중단하기로 결정했다는 사실을 지난 금요일 발표했다. 군사전문지 Military.com은 "재정적인 제약과 전투체계 통합상 발견된 난제들 그리고 다른 무기체계들의 유망한 기술 성숙도" 등을 고려하여 이와 같은 결정을 내렸다고 군 당국의 성명을 인용하며 전했다.

 

"전자기 레일건(EMRG) 프로그램을 중단하기로 한 결정은 해군 전체의 혁신을 통해 다른 우선 과제들을 지원하기 위해 필요한 자원을 확보하는 동시에 지향성 에너지무기, 극초음속 미사일, 전자전 시스템처럼 개선된 공격 및 방어 능력을 갖추기 위한 계획들과 그 맥을 같이하고 있다"고 미 해군 당국은 설명했다.
 

2021년 6월 초, 미 해군이 슈퍼무기 연구 및 개발에 대한 자금지원과 관련된 두 개의 별도 항목에 대한 예산을 대폭 삭감했다는 사실이 2022 회계연도 예산 요청에서 드러났다고 The War Zone에서 일하고 있는 우리의 동료가 보도했을 때 전자기 레일건 프로그램의 중단은 거의 기정 사실이 되었다.

 

실제로 미 해군의 전자기 레일건 개발 관련 자금지원 요청금액은 최근 몇 년 동안 크게 감소했다. 미 해군은 2021 회계연도에 무기 시스템과 관련된 첨단 기술을 개발하기 위해 단지 950만 달러만을 요청했는데, 이는 2020 회계연도에 요청한 약 1,500만 달러나 2019 회계연도에 요구한 약 2,800만 달러에 비한다면 현저하게 줄어든 금액이다.

 

앞서 미 해군 수상전 센터(Naval Surface Warfare Center) 달그렌(Dahlgren)지부는 2017년 레일건 발사 시험에 성공하기는 했지만 발사 시험 이전 Task & Purpose가 실시한 인터뷰에서 해군 내부 관계자는 미 해군의 슈퍼 건이 명백하게 R&D의 "죽음의 계곡(valley of death)"으로 향하고 있다고 밝힌 바 있다.

 

여기서 "죽음의 계곡"이란 전도 유망한 기술이 자원 부족이나 개발상의 난제 때문에 연구단계에 머물다 좌초되어 버리는 현상을 뜻한다.

 

전자기 레일건(EMRG)의 경우, 가장 큰 개발상 난제는 바로 범용공통지지대 'universal common mount'라고 불리는 시스템의 개발이 자꾸만 지연되는 데 있었다. 2017년 달그렌 지부에서 시험발사 되었던 지상 고정식 레일건을 넘어 실제 미 해군의 수상 전투함에서도 이 슈퍼 건의 전술적 사용이 가능하다는 사실을 증명하기 위해 반드시 필요한 장치가 다름 아닌 범용공통지지대 'universal common mount'였던 것이다.

 

지향성 에너지 무기에 대한 미의회 조사국(CRS)의 보고서에서 언급된 것처럼 군사관련 기술을 연구개발 단계에서 조달단계로 전환하는 작업은 때때로 어려운 일이 될 수도 있다.

 

"일부 군사기술 개발 노력들은 이러한 전환을 이루지 못한 채 실패하고 맙니다."
 

그러나 특정 군사기술에 대한 기술적, 예산적 자원이 부족해지는 현상은 그 특정 군사기술을 활용할 수 있는 잠재적 응용 분야에 대한 군 수뇌부의 관심이 현저히 줄어드는 시기에 발생하는 것이 일반적이다.

 

앞서 Task & Purpose가 보도한 바와 같이, 국방부는 최근 몇 년 동안 소위 초고속 발사체(HVP)에 큰 관심을 두고 있었는데 이 초고밀도 포탄을 전자기 레일건의 주요 탄약으로 사용하는 것보다 재래식 화약 포에 사용하는 경우 가격은 더 저렴해지고 기술적 난이도 또한 내려가게 된다는 사실을 깨닫게 되었다.

 

 


 

 

"미 해군은 초고속 발사체(HVP)를 기존의 화포 체계에서 사용하여 위협도가 낮은 목표물에 대해서는 기존 재래식 화포로 대응하고 위협도가 높은 목표물에 대해서는 언제든지 미사일을 사용하여 대응함으로써 현재 상황을 대처해 나갈 수 있을 것이라 생각하고 있다" 고 군에 정통한 한 소식통이 Task & Purpose에게 전했다.
"미 해군은 광범위한 위협에 대해 더 강력한 대처 능력이 필요하게 될 때가 되어서야 비로소 초고속 발사체를 전자기 레일건에 통합시키는 작업을 완료할 것으로 보입니다."
 

미 해군이 지나칠 정도로 자랑해 마지 않았던 전자기 레일건에 "충분히 투자했다"고 선언한 후 채 1년이라는 시간도 지나기도 전인 2019년 2월, 당시 해군작전사령관(the Chief of Naval Operations)이었던 존 리처드슨(John Richardson)은 이 말 많고 탈 많은 무기 개발에 대한 후회의 감정을 완곡하게 표현하며 다음과 같이 선언했다.

 

"이번 사례를 통한 연구에서 우리는 '이런 방식으로는 결코 혁신이 성공할 수 없다'라는 사실을 절실히 깨달을 수 있었습니다."
 

리처드슨은 국제문제 싱크탱크인 Atlantic Council에 참석한 한 청중에게 다음과 같이 말했다.

 

"우리는 이번 경험을 통해 많은 것을 배웠습니다. 엄청난 위력의 전자기 에너지를 폭발하지 않게 다룰 수 있는 기계를 만든다는 것은 정말 어려운 일입니다. 그래서 우리는 여기서 멈추지 않고 앞으로 계속 전자기 레일건을 설치하고, 개발하며 테스트 할 것입니다. 전자기 레일건은 너무나도 뛰어난 무기시스템이며 반드시 그 어딘가에 쓰일 곳이 생길 것입니다."
 

하지만 리처드슨(Richardson) 사령관과 다른 해군 수뇌부의 희망과는 별개로 미 해군이 개발한 전자기 레일건(EMRG)이 향할 곳은 저 깊은 곳에 있는 보관 창고하나 뿐인 것 같다.

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미국의 군사 전문지 Task and Purpose가 지난 2021년 7월 6일 게재한 “The Navy’s electromagnetic railgun is officially dead (미 해군의 전자기 레일건 프로젝트가 공식적으로 사망하다)”라는 제목의 기사를 번역해 보았습니다.

 

사실 전자기력을 사용하는 ‘레일건’의 개념은 20세기 초에 이미 등장을 했었습니다.

 

‘플레밍의 왼손 법칙’을 사용하면 그 원리를 이해할 수 있을 만큼 원리적으로는 간단한 장치이기 때문입니다. 하지만 100년이 훨씬 지난 지금까지도 완성된 형태의 레일건이 출시되지 않았다는 사실은 레일건의 완성이 얼마나 어려운 일인지를 단적으로 보여주는 예라고 할 수 있습니다.

 


플레밍의 왼손 법칙
 

강력한 발전 능력을 필요로 한다는 점에서 미국도 최신예 전투함 줌왈트(Zumwalt)급 구축함과 특수하게 설계된 합동고속수송함(JHSV)에서만 레일건 사용이 가능했고 기사 본문에서도 나오지만 수상 전투함에서 사용되어야 하기 때문에 범용공통지지대(universal common mount) 개발도 필수적인 과제였습니다.

 

그 뿐 아니라 발사체를 사이에 두고 만들어지는 두 개의 레일에 강력한 전기를 흘려 보내 발사체가 엄청난 속도로 가속이 될 때 역시 어마어마한 온도의 마찰열도 같이 발생할 수 밖에 없습니다.

 

다음 발사될 발사체가 이 레일들 사이에 놓이게 되면 발생한 고온에 의해 팽창될 수 밖에 없고 따라서 커진 포탄은 이전 포탄보다 더 많은 마찰을 일으키게 됩니다. 잘못하면 폭발할 수도 있게 되는 것이죠. 그래서 기사 본문 중에 ‘폭발하지 않게 전자기 레일을 다루는 것’이 매우 어려운 기술이라는 서술이 나오는 것입니다.

 

지금까지 미 해군은 수십 발의 레일건 포탄을 발사하고 나면 아예 레일 자체를 교체해 왔었는데요. 1분 1초를 다투는 전시에는 그런 방법을 쓸 수가 없다는 것입니다.

 

소형화된 강력한 발전 시스템. 마찰열로 달아오른 레일을 냉각시킬 수 있는 냉각 시스템이 ‘전자기 레일건’ 실용화의 관건이 될 것입니다. 비록 지금 당장은 중지된 프로젝트가 되었지만 기술의 발달과 더불어 ‘전자기 레일건’은 미래 어느 날에 다시 그 모습을 드러낼 것이라는 강한 예감이 듭니다.

 

이러니 저러니 해도 레일건은 극초음속 대함 미사일에 대한 가장 강력한 대응 수단일 뿐만 아니라 미 해군이 레일건을 분당 10발의 발사속도로 20분간 발사했을 때의 위력은 전투기 2개 편대가 2시간 동안 폭격한 위력과 유사하다고 평가했을 정도로 강력한 위력을 지닌 무기체계이기 때문입니다.