극초음속 무기 (Hypersonic Weapon) : 마하 5이상의 속도를 내는 모든 무기
① 스스로 추진하는 체계 : 스크램제트, 이중 연소 램제트 (램제트-스크램제트)
② 글라이더처럼 활공 가능 : 부스트-글라이드
미·중·러 극초음속 미사일 비교
1) 극초음속 순항 미사일
① 3M22 지르콘 (러시아)
올해 실전 배치 예정
속도 : 마하9
사정거리 : 1,000~2,000km
고도 20km 이하
③ X-51 웨이브 라이더 (미국)
극초음속 순항 미사일 개발을 위한 실험기
속도 : 마하 5.1
사정거리 : 426km
고도 : 15km
러시아에 비해 역부족
2) 부스트-글라이드형
→ 이중 연소 램제트에 비해 기술 장벽이 낮음
→ 미국, 중국, 러시아, 일본, 한국, 북한이 보유했거나 보유를 추진 중
① DF(둥펑)-17 (중국)
실전 배치 완료
② MGM-192 퍼싱-Ⅲ (미국)
2023년 실전 배치 예정
발사 단계
상승단계 : 통상적인 탄도미사일처럼 고체 로켓 부스터 사용
상승 후 낙하하지 않고 활공 (glide)
→ 재돌입체 (re-entry vehicle)의 배면이 대기권에 대해 작은 받음각 (angle of attack)을 형성하도록 자세를 제어
→ 극초음속 비행에서 발생하는 충격파를 이용해서 대기권 상층부를 미끄러지듯 튕겨 오르며 비행
→ 물수제비, 서핑보드와 유사
표적 인근에서 고속으로 낙하-돌입
글라이더의 조건
1. 바람을 잘 타야 함
2. 별도의 추진기관이 필요 없음
상승단계(부스터)에서 얻은 속도와 위치에너지와 공기역학적 구조만을 이용해 비행
cf. 탄도미사일 (탄도비행), 극초음속 순항미사일 (지속적으로 자체 추진력 사용)
부스트 글라이드가 주목 받는 이유
→ 탄도미사일에 비해 대응 난이도가 훨씬 높기 때문
→ 탄도 미사일은 비행경로, 낙하 지점을 예상 가능하기에 요격이 쉬워져서 예전보다 가치가 떨어짐
ex) 사드, 패트리어트, SM-3
→ 부스트 글라이드는 (동급의 로켓 부스터를 사용하는) 탄도 미사일에 비해
① 사거리 50~100% 증가
② 섬세한 자세-돌입 경로 제어 가능
→ 비행 경로 추적과 낙하 지점 예측이 거의 불가능
→ (위치가 확인된) 지대공 무기체계의 요격영역을 우회 가능
→ (레이더 등 유도용 센서 조합시) 항공모함 같은 대형 이동 표적을 상대로 사용 가능
극초음속 비행체의 조건
엄청난 압력·마찰열로 인한 구조변형을 견뎌 낼 특수소재와 구조 기술 필요
→ 소재기술이 핵심 (한국이 취약한 분야)
→ 형상 설계 최적화 + 공력 제어 (날개를 이용해 속도와 방향 전환) 기술 필요
→ 이를 위해 대규모 연구 및 실험이 필요 (천문학적 규모의 투자)
→ 그래서 극소수 항공우주 기술 선진국만 부스트-글라이더 무기체계 개발을 진행
중국의 전략 목표
서방세력(미국, 일본)의 태평양 접근 차단
A2AD 전략
(Anti-Access, Area Denial : 반접근, 지역 거부)
서방의 군사적 압력 해소 목적
중국의 입장
미국 항모 전단, 동맹국의 미군 기지를 타격할 전력 육성 필요
→ DF-26 중거리 탄도미사일
→ DF-21D 대함 탄도미사일 (탄도 미사일로 이동 표적을 타격?)
기존 탄도미사일의 한계를 극복할 필요
→ 극초음속 글라이더 연구 진행 (공격 경로 기만, 방공망 우회)
→ 2015년 초고기동 (방향전환) 실험, 2017 최종 돌입단계 유도기능 실증
→ 미국이 중국의 개발 과정을 면밀히 모니터링
DF(둥펑)-17
개발 및 실전 배치
2018년 초기 생산 착수
16대 발사차량, 수량 불명의 미사일 생산
중국 로켓군에 인도 (2개 여단에 배치)
2019년 10월 국경절 퍼레이드에서 공개
성능 추정
미국 미사일 방어국 (MDA)이 둥펑 발사 실험 추적
중국의 실험 결과, 미국 자체 개발 데이터와 대부분 일치
최대 사거리 : 1,800km ~ 2,500km (추정)
한반도, 일본, 대만, 베트남 전역
필리핀, 인도네시아, 태국, 인도 일부
고도 50~60km
탄도 미사일에 비해 현격히 낮은 고도
고도가 높을수록 요격 가능성 ↑
낮은 고도에서는 탐지도 어려움
DF-17은 일반 탄도미사일보다 발사 초기 탐지를 피할 가능성 ↑
표적 돌입 단계에서도 마하 5이상을 유지
엄청난 운동에너지 (벙커버스터에 맞먹는 위력)
명중 오차 10m 이내로 추정
미국 해리티지 재단 (공화당)
"중국의 극초음속 미사일은 기존의 대함미사일을 월등히 능가하는 위협이 될 가능성"
미국의 기존 미사일 요격체계에 매우 치명적
일반적인 준중거리 이상의 탄도미사일 요격을 상정
ex) 이지스함의 SM-3 탄도미사일 요격체계
LEAP (Lightweight Exo-Atmospheric Projectile : 경량 외기권 발사체)로 탄도미사일 직격
외기권 발사체 : 고도 60~70km 이하
SM-3로는 DF-17 요격 불가능 (고도 50~60km)
SM-3 미사일 요격 최종 단계
결론
이지스함의 함대공 시스템을 무력화하는 DF-17은 중국의 A2AD 전략에 부합하는 무기 체계로 매우 위협적