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미사일 방어
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1. 개요
이지스 전투체계(Aegis Combat System)는 미국의 록히드 마틴이 개발한 방공 목적의 전투체계이다.2. 역사
이지스 시스템은 미합중국 해군의 전투함을 위한 무기 관제 시스템으로 냉전 시절 소련 해군의 해군 항공대의 초음속 대함 미사일 포화공격(saturation attack)을 막기 위해 1960년대에 개발이 시작되어 1970년에 처음 배치되었다.냉전 당시 소련 해군은 미합중국 해군의 항공모함 전단과의 전력 격차를 동일한 형태로는 도저히 따라잡을 수 없었다. 결국 소련은 근해로 접근하는 미 항모전단에게 소련 해군 항공대의 Tu-22M 폭격기와 AS-4 키친을 비롯한 초음속 대함 미사일을 수백 발 규모로 한 번에 퍼부어 저지하는 전술을 고안한다.
미 해군은 이에 대응해 함대방공 능력을 대폭 강화한다. 시작은 F-14 전투기와 AIM-54 피닉스 공대공 미사일의 조합으로 접근하는 소련 폭격기들이 대함 미사일을 발사 전에 요격하는 것이었다. 그 다음이 대함 미사일들을 직접 격추하는 이지스 시스템이다. 미 해군은 전자에 Outer Air Battle, 후자에 Inner Air Battle이라는 명칭을 붙였다.
이지스(아이기스)라는 명칭은 고대 그리스 신화의 제우스 또는 아테나가 사용하는 방패명에서 따왔다.
이지스 시스템의 개발사는 처음엔 RCA(Radio Corperation of America)라는 회사였으나 RCA가 GE에 인수된 후 GE 항공 우주 부문(Aerospace Division)에 합병되었고, 이후 GE 항공 우주 부문이 록히드 마틴에 다시 인수, 합병됨으로써 현재 개발 및 생산권한은 록히드 마틴이 쥐고 있다.
3. 개념
이지스 시스템은 고성능 대공 레이더와 중장거리 함대공 미사일을 이용해 적 비행 무기에 대응하는 통합 전투 체계다. 최대 24개 표적과 동시 교전을 할 수 있고, 탄도 계산과 무기 관제를 위해 슈퍼컴퓨터가 각 함마다 탑재된다.타이콘데로가급 순양함은 동시에 최대 6개 표적과 동시교전을 할 수 있는 SPG-62 일루미네이터가 4개이므로 총 24개 표적과 교전할 수 있다. 여기에 자율적으로 표적을 찾아 사격하는 CIWS가 추가로 1~2개까지 커버한다고 본다. 알레이 버크급 구축함은 일루미네이터가 3개로 줄어, 17~18기 내외를 커버할 수 있다. 단, 동시 교전 능력도 실제로는 일루미네이터 하나가 여러 방향으로 전파를 쏠 수 있는게 아니라 표적 하나를 잠깐 비추다 그 다음 표적을 잠깐 비추다 하는 식으로 작동하기에 다양한 파훼법이 나왔다. 대응 시간을 주지 않기 위해 초음속으로 접근한다거나, 저고도로 들어와 탐지 거리를 40km 내외로 좁혀버리거나, 흩어져서 여러 방향에서 날아들어와 일루미네이터를 바쁘게 만드는 방법 등이다.
이에 대응하여 SM-2 같은 함대공 미사일은 관성항법장치가 탑재된다. 미사일이 날아오는 방향으로 다수를 발사한 후 한 발씩 차례대로 종말 유도를 하는 식으로 운용하며, SM-6은 AIM-120 AMRAAM 공대공 미사일의 능동 레이더 시커가 장착되어 일루미네이터의 관제가 없어도 종말 단계에서 스스로 목표를 찾을 수 있도록 만들어졌다.
이지스 시스템은 탐지와 추적, 조준이 모두 통합된 선진적인 전투 체계다. 신속하고 일사불란한 사격 통제가 가능하여 현재 미국 외 대한민국, 일본, 스페인, 노르웨이, 호주만이 보유중이다. 최근에는 탄도 미사일을 막기 위한 미사일 방어(MD),의 핵심 요소로 등장했다. 지구가 둥근 관계로 함정의 레이더는 수평선 너머 40km 이상의 거리에 위치한 수상 표적이나 시스키밍 기동 미사일은 탐지할 수 없다. 그러나 탄도 미사일의 추적 및 요격 임무에서는 탐지 거리가 400km인 AN/SPY-1 레이더가 적합하다. 다만 현재 탄도 미사일 방어 기능이 탑재돼 있는 이지스함은 미국, 일본, 대한민국 밖에 없다.[1][2]
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| 이지스함의 효시인 타이콘데로가급 순양함 |
보통명사화의 조짐이 보이고 있다. 언론들을 중심으로 타국의 방공함들을 '어디어디의 이지스함'으로 설명하거나 아예 '4면 레이더를 장착한 방공함은 곧 이지스함이다'는 식으로 묘사하다 보니 일반인들 사이에서도 그러한 인식이 퍼져나가고 있다. 특히 한국에서는 이지스=최신 방공함의 대명사가 돼서 이지스 시스템과 동급이거나 비슷한 수준에 있는 방공체계를 준 이지스라 부르고 있다. 나무위키만 봐도 그렇게 분류해 놓은 걸 볼 수있으며 언론에서도 OO판 이지스함이라는 명칭을 자주 사용한다.
4. 활용
이지스 시스템의 우수하고 정확한 탐지거리는, 적들이 아군을 인지하기 전에 더 먼저 탐지하여 더 빠른 대응이 가능토록한다. 공중조기경보기 세력도 같은 역할을 한다. 적을 탐지하면 회피하는가, 전술기로 대응하는가를 결정하게 된다.이후 적을 저지 못하면 대단히 위험한 상황으로, 항공모함 전단이 적의 화력에 노출되었단 뜻이다. 이때 이지스함의 진가가 드러나는데, 바로 항공모함을 지키는 것이다. 이때 함대공 미사일이나 CIWS를 비롯한 다양한 개함방공 수단으로 방어에 나선다.
다만 이지스함의 항공모함 전단 방어는 타국에서 기함으로나 쓰는 이지스함을 60척이상 보유하여 이지스함을 마치 항공모함의 CIWS쯤으로 사용하는 미합중국 해군에나 해당하는 이야기며 주로 일본 해상자위대나 대한민국 해군과 같은 경우에서는 함대방공을 책임지는 형태다. 적 항공기와 미사일들을 추적하고 아군 함대의 대공 전투 지휘를 도맡으며, 스스로도 대공전에 나선다. 또한 일본 해상자위대는 SM-3 탑재 등 탄도 미사일 요격 능력을 보유하고 있기에 탄도 미사일 격추 임무에 이지스함이 투입될 경우 아키즈키급 구축함, 아사히급 구축함 등 준이지스급 구축함들이 이를 호위하는 방식이다.
어쨌거나 현존하는 함대방공 체계 중에서는 가장 유명하고 실전 경험도 가장 많으며 도입국도 많은 편이다. 최근에는 타국의 레이더나 소나 등 센서에 이지스 시스템이 이식되고 있기도 하다.
록히드 마틴의 AN/SPY-1 대신 RTX의 AN/SPY-6가 탑재되는 알레이 버크급 구축함 플라이트 3에도 전투 시스템만큼은 계속 록히드 마틴이 개발, 생산할 예정이다.
4.1. 약점과 흑역사
그러나 이지스함도 약점이 있다. 북유럽 3개국과 훈련 도중에는, 스웨덴 공군의 전투기가 이지스 레이더를 피해 이지스함의 머리 위를 지나가며 폭격해서 격침 판정을 받은 굴욕적인 기록이 있다. 하지만, 이게 지금의 AN/SPY-1 레이더와는 다른 상황인게 그 훈련에 참가한 이지스함은 미합중국 해군의 구형 SPY-1B를 장착한 후기형[4] 타이콘데로가급 순양함이었다. 이 전투기는 지상의 클러터에 숨으면서 날아왔기 때문에 이 레이더 반사 면적(RCS)이 지상의 클러터와 합쳐져 탐지를 못한 것이다.[5][6]실전에선 타이콘데로가급 순양함 13번함인 프린스턴함(CG-69)이 걸프 전쟁 당시 기뢰에 피뢰된 적이 있고, 알레이버크급 콜은 정박 도중 자살 폭탄 보트에 피격되어 도합 2척이 중파당한 적이 있다. 그리고 타이콘데로가급 순양함 3번함인 빈센스함(CG-49)이 일으켰던 USS 빈센스 함 사건도 첨단 무기를 사람이 잘못 다루면 어떤 불상사가 나는지 뼈저린 교훈을 준 일이다. 다만 이 사건들은 모두 이지스 시스템 자체엔 아무런 문제가 없었고, 교전 중에 발생한 것도 아니라서 딱히 불명예나 수출에 장애가 되진 않았다.
한때 대만 해군도 도입을 추진했었다. 그러나 중국이 반대하여 결국 키드급 구축함으로 대체했다.[7]
2008년 2월 19일 일본 치바현 남부 해역에서 해상자위대의 아타고급 구축함의 초도함 DDG-177 아타고가 신카츠우라(新勝浦) 어업협동조합 소속 세이토쿠마루 어선을 들이받아 어민 2명이 사망했다. 최첨단 日 이지스함 어선과 충돌 망신살
그로부터 7개월 뒤 2008년 9월 14일 규슈와 시코쿠 사이 분고수도에서 DDG-117 아타고함의 앞으로 정체불명의 물체가 떠올랐다. 앞쪽에 잠망경으로 보이는 물체가 보이자 아타고가 추격을 시작했는데, 발각되자마자 전속력으로 도주하기 시작한 이 정체불명의 잠수함은 아타고의 추격을 뿌리치고 유유히 사라졌다.[8] 일본에서 큰 소동이 벌어졌고 책임론까지 불거졌지만, "잠망경으로 보이던 물체는 고래"라고 잠정결론을 내리고 사건을 마무리 했다. 日자위대, 고래를 잠수함으로 오인 소동…'안보 과민증' 반영
2017년 6월, 일본 해상에서 필리핀의 2만 9천 톤 컨테이너선과 충돌하여 미합중국 해군 소속 이지스함이 손상을 입었다. #
제7함대 소속 이지스함이 상선과 말라카 해협에서 충돌 사고가 일어났다. 2017년에 한정하더라도 4번째 해상 사고다 # 미합중국 해군 일각에서는 사이버 공격에 의한 충돌일 수도 있다고 한다. # 2016년 이후 남지나해와 인도양에서 중국과 긴장을 유지하는 동안 해역을 담당하는 제7함대의 과도한 근무 시간을 원인으로 지적하기도 한다. 주당 108시간 이상 근무하며 미군도 야근에 잔업을 한다는 사실이 밝혀지기도 했다.(5/10 rotation을 3/9 rotation으로 바꾸라고 권고하였으나 수행 임무가 많아 지키지 않았다고...) #
2017.8 기준 원인을 해킹, 임베디드 시스템의 오류, 최신 선박기술에 대한 시스템 미비의 3가지로 압축하여 조사를 진행 중이다. #
2018년 11월, 이지스 시스템 탑재함이 처음으로 침몰했다. 노르웨이 해군의 프리드요프 난센급 호위함 4번함이 대형 유조선과 부딪혀 선체가 침수됐다. 헬게 잉스타드 - 솔라 티에스 충돌 사고 문서 참조.
5. 지상형(이지스 어쇼어, Aegis Ashore)
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해상에 이어 지상형 이지스 시스템도 배치가 진행 중이다. 레이더 및 장비 테스트 용도로 쓰이던 지상 시설을 그대로 실전 배치한 특이한 사례[9]로 먼저 European Phased Adaptive Approach(EPAA)라는 명칭으로 폴란드와 루마니아에 AN/SPY-1D(V) 레이더와 SM-3 대공 미사일이 탑재된 Mk.41 VLS를 지상에 설치하여 각각 북유럽과 남유럽을 보호한다는 계획이 수립되었다. 다만 러시아와의 협정에 따라 요격 탄수가 24발로 제한되어 있다.
설치되는 곳의 특성상 해군이 아닌 국가별로 지상의 방공을 맡는 군종( 육군, 공군, 방공군 등)이 운용한다.
북대서양 조약 기구의 예산으로 설치되며, 유럽 주둔 미 육군 방공 부대를 주체로 루마니아는 2015년부터 가동을 시작했고, 폴란드에서는 2022년에 운용을 시작할 예정이다.
일본의 육상자위대가 2대를 도입하려다 2020년 6월 취소했다. 이지스 시스템 탑재함 문서 참조.
에이스 컴뱃 7에서 에루지아가 총 3대를 운용하고 있다, 수도 파반티 정부청사 옆(...)에 하나, 앵커헤드 항에 2대가 있다.
5.1. SPY-7(V)
록히드 마틴의 차세대 S밴드 AESA 레이더. 당초 RTX의 AN/SPY-6와 경합했었던 물건이었으나 당시에는 질화 갈륨(GaN) 소자 생산 능력이 경쟁사보다 미달되어 프로토타입 하나조차 내놓지 못하고 탈락하였다. 하지만 2017년, 알래스카에 초거대 레이더를 탑재한 Ground-Based Interceptor(GBI) 유도용 미사일 방어 기지를 건설하는 사업이 착수되면서 여기에 사용될 레이더 제작사로 록히드 마틴이 선정되며 다시 부활, LRDR(Long Range Discrimination Radar)이라는 명칭으로 프로토타입이 제작되었는데 이때 록히드 마틴은 일본의 전자 기업 후지쯔의 다목적 GaN 소자를 사용했다고 밝혔다. #
이듬해인 2018년, 일본국 정부가 이지스함의 과부하를 줄이고 탄도 미사일에 대한 즉각대응을 위한 차세대 BMD 플랫폼으로 THAAD 대신 이지스 어쇼어를 선정한 후, 기존에 상정된 예산을 늘려 구식 레이더인 AN/SPY-1D(V) 대신 최신예 이지스 레이더를 탑재하기로 하고 AN/SPY-6(V) AMDR과 더불어 LRDR을 이지스 구축함용 규모로 소형화 한 LMSSR(Lockheed Martin Solid State Radar)을 경합시켜 수명주기 비용이 더 저렴하고 성능이 더 나은 것으로 평가된 LMSSR을 선정하였다. 선정 사유 중에는 이미 LRDR의 프로토타입에 사용되었던 후지쯔의 소자가 탑재될 수 있어 자국 산업에 유리하다는 내용도 포함되었지만, 전용 소자 공장 건설에만 천억엔 단위의 비용이 필요하고 납기일자도 2년 이상 지연될 것으로 전망돼 취소되고 직도입으로 결정되었다. #
2019년 11월, LMSSR은 미국 연방정부로부터 AN/SPY-7(V)1으로 공식 명명되었으며, 동시에 록히드 마틴은 해당 레이더가 일본의 이지스 어쇼어 말고도 미국 미사일 방어국이 하와이 Kauai 섬에 설치하는 국토방위레이더(Homeland Defense Radar)와 더불어 스페인 해군의 차세대 호위함인 보니파스급 호위함 사업에는 축소형인 SPY-7(V)2, 캐나다 해군의 차세대 호위함인 CSC(Canadian Surface Combatant) 사업에는 그보다 더욱 축소된 형태의 SPY-7(V)3가 선정되었다고 발표했다. # # 일본의 것은 이지스 어쇼어 사업이 2020년 동안 일련의 과정을 통해 백지화되고 대신 이지스 시스템 탑재함 2척을 건조하기로 하면서 거기에 탑재된다. #
이외에도 괌에 설치되는 분산식 이동형 이지스 어쇼어 시스템용 레이더로 선정되면서 AN/TPY-6로 명명되었다. # 또한 SPY-7의 것과 같은 GaN S밴드 송수신 모듈이 Space Fence라는 인공위성 및 우주 쓰레기 탐지 추적용 대형 레이더 시스템에 사용되고 있다.[10]
록히드 마틴은 미합중국 해군이 제식 채택하지 않은 장비라는 단점을 불식시키기 위함인지 SPY-7 레이더를 세계에서 가장 선진적이고 다재다능한 레이더( World's most Advanced and Vesatile Radar)라는 수식어를 붙이고, 심지어 AN/SPY-6보다 우월하다고 홍보하고 있는데, 구체적으로 동일 조건[11]일 때 SPY-6보다 전기를 30% 가량 적게 먹고(직류 375v vs 1000v), 탐색량 3배, 레이드 성능 1.2배, 탐지거리 1.3배며, SPY-6와는 달리 다중편파, 온-어레이 디지털 빔포밍 기능 등 최신 디지털 빔 생성/제어 기술이 적용되어 있다고 주장하고 있다. 또한 2021년까지 1만개의 모듈을 생산해 SPY-6보다 더 거대한 규모의 물류풀이 생성될 예정이고 IOC 획득 시기도 더 빠르다고 한다.(2021v2024)[12] 거기에 더해 연속가동시간은 SPY-6 대비 80배에 달하고(4만 vs 480) 기존의 레이더들과는 달리 정비 중에도 계속 작동 시킬 수 있으며, 개별 모듈을 1분 내로 교체할 수 있어 365일 24시간 지속적인 운용이 가능한 이점도 있다고 한다.[13][14]
6. 탑재 플랫폼 일람
-
미국
- 타이콘데로가급 순양함 - 22척[17]
- 알레이 버크급 구축함 - 74척[18]
- 이지스 어쇼어 - 5개소[19]
- 컨스텔레이션급 호위함 - 20척 (계획)
- DDG(X) - 미정 (계획)
-
스페인
- 알바로 데 바잔급 호위함 - 5척
- 보니파스급 호위함 - 5척 (계획): 주 전투체계는 나반티아가 개발한 SCOMBA체계이며 무장 시스템 제어등에 이지스 시스템의 일부를 사용하는 정도로 제한적으로만 사용한다.
-
노르웨이
- 프리드요프 난센급 호위함 - 4척[20]
6.1. 레이더 형식
- AN/SPY-1
- AN/SPY-3
- AN/SPY-4
- AN/SPY-6(V) AMDR
- AN/SPY-7
[1]
대한민국 해군의
세종대왕급 구축함은 탄도 미사일 요격은 적합한
함대공 미사일이 없어 불가능하나 탐지와 추적은 모두 가능하며, 지금도 북한군의 탄도 미사일 발사를
슈퍼 그린파인 레이더와 함께 탐지, 추적하고 있다. 그리고
정조대왕급 구축함 부터는 BMD 기능이 탑재되었으며, 현재 초도함인 정조대왕함(DDG-995)이 진수되었다.
[2]
세종대왕급 구축함에도 훗날 BMD 기능을 탑재하도록 개장하는 계획이 있다.
[3]
다만
헌터급 호위함도
보니파스급 호위함처럼 일부 하부 시스템에 이지스 시스템을 쓰는것이고 메인이되는 전투지휘체계는 기존에
앤잭급 호위함에서도 쓰던
Saab 9LV CMS이다.
[4]
사실 후기형이라곤 하지만 이지스함 자체의 역사로 보면 초기형이다.
[5]
이것은 나중에
AN/SPY-1D (V)를 개발하는 중요 전환점이 되었다.
[6]
현대의 대공 탐색 레이더는 Cone of Silence라 해서 일정 고각 이상은 탐지가 불가능하다. 이는 비단 이지스 시스템만의 문제가 아니라 그냥 안테나의 물리적 한계고, 이지스 체계는 오히려 레이더 출력이나 스캔 속도, 광범위 동시 탐지 등 모든 측면에서 선회형 레이더보다 우월하기 때문에 이를 이지스 시스템의 단점이라고 말하는 것은 궤변에 가깝다. 또한
현대전에서 적의 항공기나 발사체가 이지스함의 머리 바로 위를 지나갈 때까지 포착하지 못할 확률은 매우 희박해서 의미없는 단점이다.
[7]
사실
키드급 구축함은 NTU 사업을 통해 초기형 이지스함에 준하는 미사일 및 항공기 동시 추적능력을 가지고 있다. 문제는
VLS 미 설치로 인해 추적은 가능해도 요격이 힘든 것이 단점.
[8]
아타고급 구축함의 최고속도는 30노트로, 군함중에선 상당히 빠른 편이다.
[9]
그래서 함선처럼
마스트까지 설치한다.
[10]
The LRDR program is built upon S-Band radar technology and is the latest in a long line of S-Band radars developed by Lockheed Martin, including the Aegis Combat System, Space Fence and Aegis Ashore. Lockheed Martin has demonstrated its commitment to advancing SSR technology and addressing emerging and evolving threats.
[11]
Separately, Rambeau highlighted the company’s confidence in SPY-7 beating Raytheon’s SPY-6 in an even competition.
[12]
#
[13]
SPY-7 allows individual modules to be swapped out in under a minute while the system still radiates.
[14]
“One of the unique things about this radar is the high availability,” Marshall said. “Unlike some radars in the field today, you can actually maintain the radar while it’s operating. You don’t have to interrupt the mission to maintain it.”
[15]
총 3척 계획
[16]
공고급 대체함. 이지스 시스템 탑재함과 별개이다.
[17]
총 27척 중 5척 퇴역
[18]
총 104척 계획
[19]
알래스카,
하와이,
괌,
폴란드,
루마니아
[20]
총 5척 중 1척 손실
[21]
이지스 시스템을 탑재하려는 계획이 있다.