밀리뷰 10월호의 K-공대공 미사일

ㅇㅇ · 2021.10.13 16:26:08

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사진은 개발중인 한국형 중장거리 대공미사일인데 엄밀하게 말하면 초음속 공대함이지만 모양은 같으니까 걍 올림

그리고 이글은 중장거리 공대공 미사일만 다룰꺼라 단거리 공대공은 https://m.dcinside.com/board/war/2010028 이 링크에서 보샘

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이번에 kf-21을 만들면서 국산 공대공 미사일도 만들려고 하고 있는데 걍 미제 공대공 미사일인 암람을 사서 쓰면 안되냐고 할 수 있는데 왜 개발하냐면 먼저 미국은 주력 공대공 미사일중 가장 최신형은 안팔거나 최대한 늦추고 판매하고

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미국의 주력 공대공 미사일인 암람은 가격도 싸고 신뢰성도 우수하지만 전에 EA-18G가 전자전으로 암람을 무력화 시켜 F-22를 가상격추한 사례에서 보듯이 전자전에 취약한 면이 있음

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그리고 일본이나 중국은 이미 자기네들만의 국산 공대공 미사일을 가지고 있는데 일본은 암람도 쓰고 있고 중국도 파키스탄을 통해 암람의 핵심기술을 대부분 파악했을 가능성이 높고 그에 따라 전시에 우리공군의 암람을 무력화할 가능성도 높음

이렇게 국산 공대공 미사일을 만들어야 하는 명분은 생겼고 그럼 기술은 있냐고 할 수 있는데

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LIG 넥스원 관계자의 말로는 함대공 미사일인 해궁의 기술을 기반으로 공대공 미사일로 만들어도 충분히 AIM-120C-7형 정도의 성능을 낼 수 있다고 함

그리고 L-SAM을 통해 이중펄스 고체로켓 기술이 개발되고 있고 국내에서 Ka 밴드 AESA 시커 기술이 개발되고 있어서 이를 기반으로 만들면 프랑스의 미카-NG급 공대공 미사일 정도는 만들 수 있음

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하지만 ADD는 이정도에 만족하지 않고 덕티드 램제트 엔진형 미사일을 만들려고 하는데 여기서 약간의 논란이 생김

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보통 공대공미사일에 많이 사용되는 고체로켓은 내부에 연소에 필요한 산화제와 연료를 함께 보관하고 있어서 구조가 단순해 가격도 싸고 순간 가속능력도 좋지만 외부에서 산소를 흡입해 작동하는 엔진에 비해선 연료 효율이 떨어짐

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대표적으로 순항미사일은 외부에서 공기를 흡입하는 터보제트 엔진이나 터보팬 엔진을 쓰는데 구조는 복잡하지만 고체로켓과 비교하면 항속거리가 3~5배 이상 늘어남

문제는 이런 터빈엔진은 추진에 필요한 산화재인 공기를 압축할려고 여러 단의 터빈 블레이드 압축기를 쓰는데 속도가 마하 2.5 이상이 되면 압축기가 공기저항으로 인해 속도와 추진효율이 크게 저하되고 압축기 자체도 개발, 가공, 조립 모두가 까다로워 가격이 비쌈

공대공 미사일의 특성상 전투기 보다 빨라야 하고 그러면서 가격은 또 저렴해야 해서 그동안 대부분의 공대공 미사일은 로켓을 썼다만 로켓의 또다른 단점은 점화후 통상 3~4초, 길어야 6~8초 이내에 로켓의 연소과정이 중단되는데 이때문에 미사일에 전투기가 맞기 직전에는 부스터 과정에서 얻은 속도와 운동에너지가 많이 감소한 상태로 목표를 공격해야 해서 명중률 하락의 가장 큰 원인으로 지목됨

이 문제를 해결하기 위해 구 소련을 중심으로 구조가 단순하고 마하 2.7 이상의 속도를 내는 램제트 미사일을 개발하기 시작함

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일반적인 터보엔진 같은경우에는 압축기와 터빈을 이용해 공기를 빨아드리는 반면 램제트 엔진은 초음속에서 나오는 충격파로 공기를 빨아들여서 연소하기 때문에 구조가 간단하고 고체로켓에 비해 에너지 보유량이 3배 수준으로 늘어나고 부피와 무게도 줄일 수 있음

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덕분에 초기 부스터 단계 이후 지속적으로 에너지를 잃는 로켓을 쓰는 공대공 미사일과 달리 램제트 엔진을 쓴 미티어는 초기 가속 이후 마하 2 이상의 고속을 유지하고 종말비행단계에서도 상당한 추진력을 유지했으며 이때문에 미티어는 상대전투기가 대응기동으로 회피할 수 없는 회피불능구역. 약칭 NEZ가 약 3배 정도 증가함

물론 미티어가 장점만 있지는 않는데 램제트가 터빈엔진보단 싸지만 어쨌든 값은 비싸서 고체 로켓을 쓰는 암람보다 가격이 약 3배정도 비싸고 개발하는데도 6개국이 10~12년 정도 소모되는 등 개발하는데 어려움이 있음

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국내에서 램제트 기술의 현황은 2000년대 부터 초음속 대함 미사일을 만든 러시아의 NPO Mashinostroyeniya와 기술협력을 해서 국산 초음속 대함미사일을 개발해 이과정에서 관련 기술을 습득했고

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2020년 4월에는 선행기술 연구사업을 통해 덕티드 램제트 추진기술 연구사업이 발표되었고 ADD가 발간하는 국방과학기술플러스 248호를 통해서도 그 개발 방향성이 공개됐는데 이렇게 언급함

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즉 공대함 미사일과 공대공 미사일은 크기는 다르지만 동일한 설계개념과 형상을 공유해 생산단가를 줄일려고 함

그러면 왜 ADD가 리스크를 감안하고 미티어처럼 램제트 방식의 공대공 미사일을 만들려고 하냐면 크게 두 가지로 나눌수 있음

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첫번째는 KF-21을 위해 미티어를 다는데 양방향 데이터 링크를 통해 전투기와 미티어 상호관에 필요한 정보를 공유할 수 있게 함

구체적으로 전투기는 표적의 좌표, 속도, 기동성 등의 데이터를 확보함과 동시에 적 전투기로 접근하는 미티어를 위해 최적의 비행패턴 자료를 산출해 보내줌

반대로 미티어는 자신의 좌표 데이터와 함께 시커의 적 항공기 탐지 여부 같은 간략한 정도의 데이터 정도만 주지만 중요한건 이 데이터임

물론 미티어를 만든 MBDA는 KF-21가 유도를 수행할 수 있는 정도의 데이터만 공개하겠다만 그정도만 해도 미티어의 최대 사거리와 기동한계, 덕티드 램제트의 기동특성, 유도 데이터를 확보할 수 있음

이는 국산 램제트 공대공 미사일을 만들때도 도움이 되고 일본이 만들고 있는 JNAAM의 주요기동 특성을 파악할 수 있기도 함

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실제로 ADD에서도 미티어를 인티하면서 얻은 기술을 국산 공대공 미사일을 개발하는데 큰 도움이 될거라고 하기도 했고

두번째는 우리 주변국 때문인데

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앞서 말했듯 일본은 미티어의 램제트 추진체에 자기네 AAM-4의 시커를 단 신형 공대공 미사일을 개발중이고

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현재는 근황이 없지만 러시아도 램제트 공대공 미사일인 R-77M1을 개발하기도 함

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다만 밀리뷰는 이런 램제트 공대공 미사일은 기술 난이도가 너무 높다고 생각하고(다만 이기사가 국산 초음속 대함미사일이 공개되기 전에 쓴거라 그 부분은 감안해야 함) KF-21 BLOCK 3과 KUS-X를 위해서 레이시온이 개발중인 암람 크기의 절반밖에 안되서 미사일 탑재량을 2배로 늘릴 수 있는 페레그린 미사일 같은것도 같이 만들어야 한다고 주장함

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이번 밀리뷰 9월호가 공대공 미사일 특집이라 올려봄

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다음 정보글은 항모의 인력소요를 줄일 수 있는 HMWHS에 대해 써봄

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