텔레비전 뉴스에 미사일 요격 장면이 나오면 화면에는 보통 한 발의 요격미사일만 보입니다. 하지만 미사일 방어는 요격미사일 한 종류로 이루어지지 않습니다. 하늘 높이, 우주, 표적 가까이에 서로 다른 요격 수단을 겹겹이 두고, 이것을 센서와 통신망으로 묶습니다.
왜 한 겹으로 끝내지 않을까요? 답은 탄도미사일이 날아가는 모습에 있습니다. 이 글은 미국 공식 자료가 비행을 어떤 단계로 나누는지에서 시작해, 겹이 주는 것과 남는 한계를 살핍니다. 마지막에는 드론까지 넓힌 방공에서 레이저가 어디에 놓이는지 봅니다.
탄도미사일의 비행은 세 단계로 나뉜다
탄도미사일은 처음에 로켓 엔진의 힘으로 솟아오른 뒤, 엔진이 꺼지면 던진 공처럼 정해진 길을 따라 날아갑니다. 미 미사일방어청(Missile Defense Agency, MDA)은 이 궤적을 보통 세 단계로 나눕니다. 엔진이 타는 상승 단계(boost), 우주를 지나는 중간 단계(midcourse), 대기권에 다시 들어와 표적으로 떨어지는 종말 단계(terminal)입니다.
미사일이라고 다 같지도 않습니다. 미 의회조사국(Congressional Research Service, CRS)의 국방 입문서는 단거리 탄도미사일이 300~1,000 km, 준중거리 탄도미사일이 1,000~5,500 km, 대륙간 탄도미사일이 5,500 km보다 먼 표적을 친다고 나눕니다. MDA는 미국의 미사일 방어 기술이 단거리부터 장거리까지 모든 사거리의 미사일에 맞서도록 설계된다고 밝힙니다.
단계마다 다른 어려움
상승 단계는 미사일을 찾기 가장 쉬운 때입니다. 엔진의 배기가 밝고 뜨겁기 때문입니다. 그런데 요격하기는 가장 어려운 단계입니다. 요격할 수 있는 "창"이 1분에서 5분뿐이고, 요격미사일과 센서가 발사 지점 가까이에 있어야 하기 때문입니다.
중간 단계는 추진체가 다 타고 미사일이 우주에서 관성으로 날아가는 구간입니다. 이 구간은 길게는 20분까지 이어질 수 있습니다. 시간이 넉넉한 만큼 대기권 밖에서 여러 번 요격을 시도할 기회가 생깁니다.
종말 단계는 미사일이 대기권에 다시 들어오면서 시작하고, 아주 짧습니다. 탄두가 표적에 닿기 전 마지막 기회입니다. 실수할 여유가 적고 요격이 지키려는 곳 가까이에서 일어나므로, 세 단계 가운데 가장 어렵고 가장 덜 바람직한 단계입니다.
세 단계를 나란히 놓으면 한 가지가 보입니다. 쉬운 점과 어려운 점이 단계마다 엇갈립니다. 찾기 쉬운 때는 가까이 있기 어렵고, 시간이 넉넉한 때는 우주이고, 가장 가까운 때는 시간이 거의 없습니다.
여러 겹이 주는 것: 여러 번의 기회
미사일마다 사거리, 속도, 크기, 성능이 다릅니다. 그래서 미국의 미사일 방어 체계는 통합된 "다층(layered)" 구조로 짜여 있습니다. 이 구조의 목적은 미사일과 탄두가 표적에 닿기 전에 파괴할 기회를 여러 번 만드는 것입니다. 한 겹에서 놓친 것을 다음 겹이 다시 상대할 수 있습니다.
겹마다 맡는 단계가 다릅니다. 오늘날 미국 탄도미사일 방어의 중심인 직격(hit-to-kill) 체계는 비행의 특정 단계에서 미사일을 요격하도록 설계되었습니다. CRS 입문서가 드는 예를 단계별로 묶으면 아래와 같습니다.
| 맡는 단계 | 공식 자료가 드는 예 | 무엇을 상대하도록 설계되었나 |
|---|---|---|
| 중간 단계 | 지상배치 중간단계 방어(GMD) | 대륙간 탄도미사일. 미국의 유일한 대ICBM 직격 방어 |
| 중간 단계 | 이지스 탄도미사일 방어(Aegis BMD) | 단거리~중거리 탄도미사일 |
| 종말 단계 | 사드(THAAD) | 단거리·준중거리 탄도미사일 |
| 종말 단계 | 패트리엇(PAC-3) | 사드와 함께 종말 단계에서 통합되고 겹치는 방어 |
축구의 수비를 떠올리면 그림이 잡힙니다. 공격수가 공을 몰고 오면 미드필더가 먼저 막고, 놓치면 수비수가, 마지막에는 골키퍼가 막습니다. 실제 미사일 방어는 다른 점이 많습니다. 각 겹은 같은 경기장의 선수가 아니라 서로 다른 장비이고, 저마다 비행의 특정 단계를 맡도록 설계되었습니다.
겹을 잇는 것: 센서와 지휘·통제
겹을 여러 개 두는 것만으로는 체계가 되지 않습니다. 앞쪽의 센서가 본 것을 뒤쪽의 요격 수단이 알아야 합니다. 미국은 땅, 바다, 우주의 센서를 네트워크로 엮어 표적을 탐지·추적하고, 지휘·통제·전투관리 네트워크로 그 센서를 요격미사일에 잇습니다.
이 연결을 맡는 것이 지휘·통제·전투관리·통신(Command and Control, Battle Management and Communications, C2BMC)입니다. 미사일 방어 체계 전체를 하나로 묶는 요소입니다. 효과적인 다층 방어에는 모든 비행 단계에서 위협을 탐지하고 추적할 여러 종류의 센서가 들어갑니다. 센서는 찾고 따라가는 일에 더해, 진짜 위협을 가려내는 일도 맡습니다.
여러 센서의 정보를 어떻게 하나의 그림으로 합치는지는 「통합방공과 센서 융합: 여러 센서를 하나의 그림으로」에서 이어집니다. 레이다가 거리와 움직임을 재는 기본 원리는 「레이다: 전파로 거리와 움직임을 어떻게 알까」에 있습니다.
겹이 있어도 남는 한계
여러 겹이 모든 것을 막는다는 뜻은 아닙니다. CRS 입문서는 미국의 탄도미사일 방어 능력이 모든 범위의 탄도미사일 위협에 맞서도록 설계된 것이 아니라고 적습니다. 방어마다 처음부터 정해 둔 상대와 범위가 있다는 말입니다.
수의 문제도 있습니다. 같은 입문서는 최근 분쟁에서 많은 미사일과 무인기를 한꺼번에 쏘면 미사일 방어가 압도되고 요격미사일 재고가 바닥날 수 있다는 것이 드러났다고 씁니다. 그래서 의회가 물을 만한 질문으로 요격미사일과 발사대의 능력, 비축량, 조달 속도가 충분한지를 듭니다.
비용과 연결도 숙제입니다. 2019년과 2022년의 미국 미사일 방어 검토(Missile Defense Review)는 내용이 똑같지는 않지만, 둘 다 체계 통합, 회복력 있는 센서 네트워크, 감당할 수 있는 비용을 강조했습니다.
하늘 전체로 넓히면: 항공기와 드론까지
위협은 탄도미사일만이 아닙니다. 북대서양조약기구(NATO)의 통합 방공·미사일 방어(Integrated Air and Missile Defence, IAMD)는 모든 방향에서 오는 공중·미사일 위협을 다루는 360도 방식을 씁니다. 24시간 방공과 탄도미사일 방어를 모두 포함하고, NATO 방공은 다층(multi-layered) 360도 방식으로 안보 환경의 변화에 더 유연하고 빠르게 대응한다고 설명합니다.
드론이 늘면서 층은 더 낮은 곳까지 내려왔습니다. CRS의 대드론 입문서에 따르면 대드론은 미 육군 전투능력개발사령부의 여섯 층 방공·미사일 방어 개념의 일부입니다. 그 여섯 가운데 둘이 고에너지 레이저(high-energy laser, HEL) 사업이고, 이 체계들은 아직 개발 중입니다. 드론 방어 전체의 모습은 「대드론 체계: 드론 방어는 왜 장비 하나로 끝나지 않을까」에서 다룹니다.
레이저가 한 겹을 맡으면 다른 겹이 가벼워질 수 있습니다. CRS의 함정 레이저 보고서는 소형 보트와 무인기는 막지만 대함 순항미사일은 못 막는 레이저라도, 무인기에 쓰던 함대공 미사일을 아껴 순항미사일에 돌리게 해 함정의 대응 능력을 간접적으로 높일 수 있다고 봅니다. 레이저와 요격미사일, 방공포가 어떻게 일을 나누는지는 「레이저, 요격미사일, 방공포: 서로 어떤 역할을 나눌까」에서 이어집니다.
다음에 읽을 글
- 레이저, 요격미사일, 방공포: 서로 어떤 역할을 나눌까: 여러 겹 가운데 레이저가 맡을 수 있는 몫을 다른 수단과 나란히 봅니다.
- 통합방공과 센서 융합: 여러 센서를 하나의 그림으로: 겹을 잇는 센서와 지휘·통제를 더 자세히 봅니다.
- 대드론 체계: 드론 방어는 왜 장비 하나로 끝나지 않을까: 가장 낮은 층인 드론 방어를 탐지·식별·대응으로 나눠 봅니다.