함정 최후의 방패, 근접방어무기(CIWS) 체계(상) [밀리터리 동서남북]

[파이낸셜뉴스]

RIM-116. 냉전 당시 구 소련 함대와 Tu-22M을 비롯한 해군 항공대 폭격기들은 "대함미사일 세례", 즉 상대 함선에게 요격할 기회를 주지 않고 대량의 미사일을 쏟아부는 식의 전술을 택해 서방 국가들은 기관포형 CIWS만으로는 쉽게 방어할 수 없음을 느꼈다. 해결책으로 함대공 미사일에 기반한 새로운 단거리 대공방어체계의 필요성이 제기되었다. 이에 1972년 독일이 개발을 시작했고, 이후 덴마크 해군까지 참여하였으나 중도에 개발을 포기하고 미국의 레이시온사가 개발에 합류했다.

다목표와의 교전능력을 가지며, 초탄 요격이 실패해도 다른 목표를 노릴 수 있어야 한다고 요구로 개발은 상당한 난항을 겪게 된다. 어려움을 딛고 1987년 생산이 결정된다. 1992년 목표 대함미사일의 레이더에서 방사되는 전파를 추적하여 요격하는 RIM-116A Block 0이 개발된다. 2000년대에 들어서면서 RIM-116B block 1으로 개량된다. IR 화상유도를 채용해, 수색범위를 늘리고 레이더 전파를 발산하지 않는 물체에 대해서도 대응이 가능해졌다. 현재 독일 해군과 미 해군, 대한민국 해군에서도 사용 중이다. 일본 해상자위대에서도 파생형인 Sea-RAM을 도입했다. 자료=미 해군

대공 방어무기 체계는 Anti Air, Anti-Aircraft System, 공중 공격에 대응하는 체계이다.

미사일이나 항공기와 같은 대공위협은 주요 시설 또는 해상에서의 해군 함정 등에 치명적인 결과를 가져다줄 수 있는 공격 무기체계다.

이에 대비하기 위해 방어무기들로 구성되어 있는 대공방어 체계(air defense system)는 위협이 최종 목표물에 도착하기 전에 소프트킬(soft kill) 또는 하드킬(hard kill) 방식을 통해 제거하거나 무력화하는 방어 체계이다.

여기서 소프트킬은 전자전, 기만 등을 통해 위협이 표적을 향하지 않도록 함으로써 생존성을 유지하는 것이며, 하드킬은 직접적인 요격을 통해 위협을 제거하는 것을 의미한다.

다층 대공방어 체계(layered air defense system)는 소프트킬 및 하드킬 방식을 대응 가능한 거리 및 조건에 따라 단계적으로혼용함으로써 대공위협으로부터 생존성을 높이고자 하는 방어 체계라 할 수 있다.

▲적의 위협, 미사일 초기 탐지 범위 등에 따른 함정의 대응. 출처=한국시뮬레이션학회 논문지, 이진호･ 정석문 '다층 대공방어 체계의 신뢰도 향상을 위한 네트워크 모델 기반의 최적 투자 계획 모델' Vol. 26, No. 3, pp. 105-113 (2017. 9)

해상에서 해군 함정의 경우, 고가치 함정일수록 대공위협에 피격될 시 엄청난 손실을 초래하므로 다층 대공방어체계를 구축하고 있으며, 함정의 이상적인 다층 대공방어는 장거리 항공탑재 조기경보 체계, 장거리 항공기 대공방어, 함재 레이더/전자전 정찰, 중거리 함재 대공방어, 단거리/근거리 전자전 방어, 근접 함재 대공방어 등을 제시한다.

적 유도탄의 공격 상황을 가정하여 함정의 톤수별 보유 방어체계를 달리하여 생존성시뮬레이션을 참고해 볼때, 통상 함정이 보유한 다층 대공방어 체계의 종류로는 전투체계 및 대공 센서, 기만기, 재머, 장거리/중거리/단거리 요격용 유도탄 및 근접방어무기체계(CIWS: closed-in weapon system) 등으로 구분해 볼 수 있다.

CIWS는 함정의 개함방공에 사용하는 무기체계이며 다른 방공시스템이 요격에 실패했을 때를 대비한 최후의 근거리 방어수단이다. 주로 기관포를 써서 날아오는 미사일을 요격하나, 러시아의 카쉬탄, 팔마와 같이 30mm 개틀링과 함대공미사일을 혼합한 시스템도 있으며, RIM-116 RAM은 대공미사일이지만 역할이 CIWS와 동일하여 CIWS로 취급된다.

▲CIWS 종류 : CIWS로 취급되는 것도 있고, 부포(副砲) 정도로서 취급되는 것도 섞여 있다. 골키퍼의 총신은 GAU-8로 7연장, 에머릭 30mm 쌍열포는 우리 해군 참수리 주포로 탑재됐다. AK-630은 한국군 공기부양정에서, AK-230은 북한군 함정이 사용한다. 사진=내셔널 인터레스트(national interest)

제1·2차세계대전 기간 전투함들은 다수의 중·소구경 대공포를 탑재해 전투함 주위에 화망을 형성해 적 항공기의 공격을 차단했다.

그러나 현재는 전술기의 속력도 당시와는 비교도 할 수 없이 빨라졌고, 군함 공격 수단이 대함미사일로 변하여 과거의 수동조준식 대공포는 무용지물에 가까워졌다
현재 CIWS는 컴퓨터 및 레이더 조준으로 무기를 관제해서 미사일의 예상 궤도를 쫓아 100% 자동으로 사격한다.

운에 맡기고 화망을 뿌리는 것에서 확실한 조준사격으로 변화한 것이다. 기존에 사람이 조준해서 무턱대고 탄을 뿌리던 방식보다 방어 성공률이 훨씬 높다. 적성 미사일·항공기·드론 등의 물체 대해선 독립적·자동으로 반응하게 할 수도 있으며, 고속정이나 자폭테러용 고무보트에 대처하는 것에도 효과적이다.

다만, 아무리 정밀화 자동화되어 컴퓨터·AI가 조준하고 사격한다고 해도 회피기동까지 하면서 고속으로 쇄도하는 미사일을 격추하는 것은 쉬운 일이 아니라 어디까지나 방공망을 돌파하고 날아드는 최후의 1~2 발 정도를 저지하는 것이 역할이다.

카쉬탄. 러시아제 CIWS로서 기존의 근접방어 시스템과 달리 기관포와 대공 미사일을 2S6 퉁구스카처럼 복합적으로 사용하는 것이 특징이다. 좌우 각각 4문의 9M311-1 대공미사일이 탑재되며, 이들을 전부 발사할 시 하부에 준비된 32발의 예비 대공미사일이 자동으로 장전된다. 3km 이내로 들어오면 명중율이 극히 낮아지는 9M311-1 미사일의 단점을 보완하기 위해 GSh-6-30K 6연장 30mm 개틀링 2문을 장착하였으며, 카쉬탄 체계는 전자전 상황이나 레이더가 무력화 될 경우 광학조준기를 백업으로 사용하고 이마저도 무력화되면 레이저 거리측정기로 조준,발사가 가능하다. 기존의 AK-630과 달리 완전 독립 자동시스템으로 포탑 아래 급탄시스템과 사격통제 컴퓨터가 있어서 전력과 탄약만 공급된다면 IFF부터 추적교전까지 모든 동작을 자동으로 진행한다. 서방측 시스키밍 대함미사일에 대항하기 위해 만들어진 시스템으로 키로프급 원자력 순양함에 첫배치 되었으며 어드미럴 쿠즈네초프급 항공모함에는 8개씩 도배되는 등 러시아 쪽에서는 CIWS 자체의 요격능력을 신뢰하지 않고 있다. 단점으로는 동세대 CIWS처럼 마하 2가 넘어가는 물체에 대하여 추적능력을 상실하는 점이며 대부분의 서방제 대함 미사일에 대한 요격능력이 있으나 러시아제 초음속 대함미사일이나 차세대 대함미사일 등에는 무력한 편이다. 자료=러시아 해군

말 그대로 수비수를 다 뚫고 1대 1 찬스로 쇄도하는 공격수를 막아선 골키퍼와 비유해 그 이름을 SGE-30 골키퍼라고 명명했다.

실제 요격 실험에서도 팰렁스가 날아드는 미사일 1발을 잡아내는 데 꽤 오랜 시간이 걸렸으며, 영국 해군이 엑조세를 대상으로 한 실험에서는 미사일을 요격했지만 너무 가까운 거리에서 격추하는 바람에 파편 피해를 입은 적도 있다.

미군은 CIWS에 비해 5~10 배에 달하는 사거리를 지닌 ESSM(Evolved Sea Sparrow Missile)조차 그리 신뢰하지 않으며, SM-2로 대함 미사일 발사 모기를 직접 요격하거나 발사된 대함 미사일을 조기에 차단하는 데 중점을 두고 있다.

궁극적으로는 탐지를 거부하고 공격할 기회를 빼앗는 방향이 최우선이라 여긴다. 비록 실패했지만 줌왈트급이 이런 미군 교리의 집합체이다.

CIWS는 최소 VLS 4~8셀 수준의 공간을 차지하고, 높은 정밀도를 요구하는 자잘한 부품이 많은 만큼 고장율도 높고 가격도 의외로 비싸다. 팰렁스가 50억원, 골키퍼가 100억원, 더 확실한 RAM은 1세트에 5천500만달러(한화 약 600억원) 수준이다.

CIWS도 전투함의 방어시스템을 뚫고 최근접하는 미사일 1~2발 정도를 요격하는 용도의 한계가 있다. 이러한 이유 때문에 일부 국가에서는 대구경 함포에 3P탄으로 더 먼거리에서 요격하는 방법을 선호하고 있다.

팔마. 카쉬탄 CIWS에 광학장비와 레이더를 개선한 개량형이다. 카쉬탄과 차별화 되는 부분은 초음속 미사일 부분이다. 미사일의 속도를 증가시키고 전자장비 개량하여 초음속 대함 미사일에도 대항할 수 있다. 3km 이내에선 30mm 개틀링 2정으로 대응한다. 사정거리가 10km, 15km라고 말하기도 한다.

카쉬탄 이상급이라고 알려진 팔마는 정보가 정확히 공개되어 있지 않다. 자료=러시아 해군(공개 동영상 캡쳐)

[e-mail] 이종윤 기자