알아서 찾아가는 스마트 포탄 '엑스칼리버

 

알아서 찾아가는 스마트 포탄 '엑스칼리버

[중앙일보] 2008년 07월 02일(수) 오전 10:52

 

 

[중앙일보 주기중] 아서왕의 전설에 나오는 성검 ‘엑스칼리버’의 이름을 딴 무기가 있다. 미국 레이시온, 영국 BAE 시스템, 스웨덴 보포스가 공동개발한 155㎜ 스마트 포탄 ‘XM982 엑스칼리버’다. 위성유도시스템(GPS)과 관성항법장치(INS)를 갖춘 엑스칼리버는 탄도 미사일과 야포포시스템을 결합한 초정밀 스마트 포탄이다. GPS유도 스마트포탄은 보잉사서 개발한 JDAM이나 레이시온의 GBU시리즈와 같이 주로 전투기에서 사용됐다. 155㎜포에 GPS 유도시스템이 실용화된 것은 엑스칼리버가 처음이다.

첨단 컴퓨터 시스템에 타격 지점의 좌표를 입력하면 상승고도가 자동 결정되고 인공위성의 유도를 받아 목표를 향해 날아간다. 엑스칼리버 탄두와 탄미에는 날개가 있다. 발사 후에는 탄미의 회전날개가 고속으로 회전하면서 최고 상승지점까지 도달한다. 하강할 때는 포탄 윗부분에서 4개의 날개가 펴지면서 미사일과 마찬가지로 고도와 방향을 수정해가며 목표물을 명중시킨다. 최대 사거리가 무려 50㎞에 이르지만 오차범위가 10m 이내다.

2005년 미 육군 유마기지에서 열린 시험발사에서 엑스칼리버는 20㎞떨어진 과녁을 불과 3.4m의 오차로 명중시키는 가공할 만한 정밀성과 파괴력을 선보였다. 이후 2006년까지 열린 12차례의 발사실험에서 엑스칼리버는 오차범위 4.5m 이내로 놀라울 정도의 정밀한 폭격을 선보였다. 특히 좌우 15도 각도의 오조준 실험에서도 엑스칼리버는 스스로 비행 목표를 수정해 가면서 정확하게 목표물을 향해 날아갔다. 발사각이 높아 떨어질 때도 거의 수직으로 낙하하기 때문에 엄폐물을 무용지물로 만든다. 또 빌딩이 밀집한 도심에서 오폭을 줄일 수있다. 엑스칼리버의 가장 큰 장점은 155㎜ 견인ㆍ자주 포대의 가장 큰 고민거리인 오폭의 부담을 덜어준다는 데 있다. 말하자면‘쏘고 나서 잊어버리는 똑똑한 폭탄(a fire and forget smart munition)’인 것이다.

기폭장치도 세 가지로 전투상황에 따라 다양한 선택이 가능하다. 첫째는 공중폭발(height-of-burst) 방식이다. 머리 위에서 폭발해 광범위한 지역에 파편을 퍼부으면서 적군에 타격을 가한다. 둘째는‘지연폭발(delay)’이다. 이는 건물이나 벙커를 뚫고 들어간 다음에 폭발하는 것이다. 여러차례에 걸친 실험에서 엑스칼리버는 콘크리트 건물을 뚫고 들어가 폭발하는 ‘벙커버스터’로서의 위력을 선보였다. 셋째는 ‘포인트 폭발(point detonate)’로 맞는 순간에 고폭약이 터져 장갑차나 차량 등을 무용지물로 만든다.

엑스칼리버는 2006년 미 육군이 레이시온사와 4300만 달러 상당의 연구개발 계약을 맺으면서 본격적으로 개발됐다. 미 육군은 미래전투시스템의 자주포인 NLOS-C 포탄으로 엑스컬리버 시스템을 채택하고 있다. 또 2007년 스웨덴이 5500만 달러, 2008년 호주가 5800만 달러에 이르는 개발비를 지원하면서 미국 정부가 보증하는 FMS(Foreign Military Sales) 우선 공급계약을 체결했다. 엑스칼리버 개발의 최종 목표는 2010년까지 탄두에 목표물을 인식할 수 있는 센서를 부착해 복잡한 도심에서 표적을 골라서 폭격하는 단계까지 발전시키는 것이다.

엑스칼리버는 2007년 5월 이라크에서 처음으로 실전에 사용됐다. 92%의 매우 높은 명중률(오차범위 4m)을 보여 그 성능이 입증됐다. 엑스칼리버는 본격적인 생산에 들어갈 경우 한 발당 가격이 3만9000달러가 될 것으로 알려지고 있다. 일반 포탄에 비해 다소 비싼 편이지만 엑스칼리버의 정밀성과 미사일 시스템의 유지 비용에 비하면 그리 문제가 되지는 않는다. 또 호환성도 좋아 155㎜ 견인포, 자주포 등 야포에서 두루 사용이 가능하다. 세계 최고 수준의 성능을 갖춘 국산 K-9자주포 부대에 엑스칼리버 시스템을 갖춘다면 우리 군에 엄청난 전투력 증강 효과를 가져다 줄 것으로 전망된다. 현재 한국군도 GPS 유도장치가 있는 스마트 포탄을 개발중이며 거의 완성단계에 이른 것으로 알려지고 있다.

글=주기중 기자, 사진ㆍ동영상=Raytheon사-중앙일보

 

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미 육군의 차세대 155mm 곡사포용 사거리연장 유도포탄에는 XM982 Excalibur가 있다.

ER DPICM(Extended Range Dual Purpose Improved Conventional Munitions) 포탄은 Raytheon사의 주도로 개발되었으며, M109A6 Paladin 자주포의 39구경장 곡사포에서 발사시 40km의 사거리를 XM2001 Crusader 자주포의 56구경장 곡사포에서 발사시 60km의 사거리를 각각 보유하며, 명중 공산오차는 20m 미만이다.

1차 중동전에서 Steel Rain으로 불리우던 집속탄의 불발 자탄이 지뢰처럼 작동함으로써 적군의 매설지뢰에 의해 죽은 미군이 80여명 이었는데 자국이 쏜 집속탄의 불발자탄에 의해서 죽은 미군은 81명이라고 한다.

미 육군의 XM2001 Crusader 자주포 탄약보급차량 계획이 예산삭감으로 취소됨에 따라 스마트탄의 개발속도는 더욱 가속화하게 되었다. 이는 많은 양을 자동 보급하는 것보다는 정밀도를 높여서 표적을 제압하는 방식으로 전술을 바꿨다고 보는 것이 타당할 것이다. 그림은 카나드와 후미날개를 각각 4개씩 달아 줌으로써 사정거리를 배가하였으며 순항미사일처럼 자유자재로 기동할 수 있게 되었다. 미국은 불발자탄과 열화우라늄 문제로 국제적으로 비난을 받고 있으며 사용불가 압력에 직면해 있다. 1980년대 초반 이후 개발해 온 감응식 대장갑탄(SADARM)이 ‘99년 3월 평가에서 자탄신뢰 80% 이상의 요구조건을 충족하지 못함으로써 독일의 SMART-155를 2000년도 국외도입기술 평가대상 장비에 포함하였다. 미 육군은 탐색범위가 현행 모델보다 20배 이상 되는 개량형 BLOCK-2 자탄에 대한 연구를 진행하고 있으며 사거리도 8km 이상 늘이는 연구도 병행하고 있다.

독일의 SMART-155는 PzH-2000 에서 사용되며 최소 90% 이상의 자탄 신뢰도를 갖추었다고 주장한다. 신관감응형(SFM Sensor Fuzed Munition) 센서가 장착된 2발의 대장갑 자탄을 장착하고 있으며 ‘99년 7월의 평가에서 자탄이 정상작동 되고 완성탄 15발로 20개의 표적을 명중하였다.

또한, 페트리어트 미사일을 생산하는 미국의 방산업체 레이시온社와 스웨덴 방산업체 Bofors社가 협조하여 개발한 155mm 곡사포用 신형 대포탄 'Excalibur XM982'이 지난 9월 15일 아리조나 뉴마기지에서 미 육군의 M109A6 팰러딘 자주포로 시범사격에 성공했다고 한다.

최대사거리 50km에 관성항법장치(INS)와 위성유도시스템(GPS)을 갖춘, 스마트폭탄, 크루즈미사일, 로켓포를 믹스한 이 탄약은 155mm 견인포를 사용해 최초의 발사실험을 했는데 20km 밖에 설치한 타겟 과녁에서 불과 3.4m의 오차로 명중하는 신비할 정도의 정밀성과 가공할 파괴력을 과시한 바 있다.

첨단기술 시스템에 의해 상승고도가 자동 결정되고 타격목표의 정확한 좌표와 비행방향과 고도, 속도 등 정보가 위성에 의해 유도되며 고공을 향해 발사된 가스추진 로켓 포탄은 포신을 떠나면서 탄미에 여러개의 수평날개가 펴지면서 고속회전하여 최고상승 지점까지 직선으로 도달한 후 목표를 향해 하강하며 탄두에서 2~4개의 날개가 펴지고 순항미사일과 같이 고도와 방향을 바꿔가며 정확하게 유도되어 타켓에 명중한다.

1대의 자주포로 불과 10수초 사이에 3발을 발사해

전폭기나 전함에서 발사되고 GPS로 유도되는 크루즈미사일이나 스마트 폭탄과 달리 보병이 작전지역에서 자유자재로 기동하며 독자적으로 기습공격이 가능한 155mm 자주포와 견인포에서 발사되는 엑스칼리바 신종포탄은 50km 밖의 적을 향해 1대의 자주포로 불과 10수초 사이에 3발을 발사할 정도로 신속하고 위성과 UAV의 유도로 정밀한 타격과 가공할 파괴력을 발휘해 그동안 포병들의 한결같은 드림을 실현시킨 것이다.

1개 보병사단의 155mm 견인포 대대와 자주포 부대 편제가 엑스칼리바 시스템으로 바뀐다고 가정할 때 전술 자체가 달라져야 할 정도의 엽기적으로 화력변화가 예상된다. 일반 포탄 1발이 천불 정도인데 반해 3만불이라고 하니 엄청난 값이지만 전폭기나 전함에서 발사되는 크루즈나 공대지 미사일 시스템 유지비용에 비한다면 그다지 문제가 되지 않을 것으로 전문가들은 평가하고 있다.

이 처럼 곡사화기의 엑스칼리바 시스템은 강하고 가벼운 티타니움과 알미늄 합금 신소재와 신종 폭약의 등장으로 최대로 경량화 되고 무서운 위력을 갖게 되고 첨단 통신전자, 광학 시스템과 결합해 이변을 낳았는데 오늘날 세계 여러 나라들은 이 같은 신무기 개발에 자극을 받아 자국방위를 위해 각종 무기의 첨단화를 서두르고 있다

 

                                                           XM982 Excalibur