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[군사동향] 북한이 개발했다는 레이저 무기, 어디까지 왔나 美軍 아파치 헬기가 북한 레이저 무기에 맞은 적도

02 2016 MAGAZINE
글 : 김동연  월간조선 기자
⊙ 공상과학 영화, 〈스타워즈〉 속 레이저 무기는 이미 현실
⊙ 미, 해군 군함에 레이저 무기 달아 고속보트 파괴
⊙ 레이저 1회 발사 700원, 토마호크 순항미사일 1기 11억원
⊙ 미국 보잉사는 레이저 砲도 개발 완료… “곧 전력화할 것”
⊙ 한국 국방과학연구소(ADD) 레이저 무기체계 개발 중
미 해군 USS 폰스에 탑재된 레이저 대포. 사진=미 해군(US Navy) 제공

  지난 2015년 12월 중순, 영화 〈스타워즈〉의 일곱 번째 에피소드 〈스타워즈, 깨어난 포스〉가 개봉했다. 12월 말 기준으로 약 2700만 관객이 몰리면서 큰 인기를 끌었다. 이 〈스타워즈〉 시리즈에는 빠지지 않고 나오는 장면이 있다. 바로 사람들의 이목을 끄는 레이저를 이용해 전투하는 장면이다. 군인들이 레이저 총을 발사하고, 광활한 우주를 비행하는 전투기들도 레이저 광선을 쏘아댄다. 그것도 모자라 소위 ‘레이저 광선 검’으로 불리는 칼을 들고 주요 배우들이 치열한 결투를 벌인다.

이렇게 공상과학(SF) 영화에서나 볼 법한 레이저 무기체계를 실제로 사용할 수 있을까. 미국과 북한 등에서는 이미 이런 레이저 무기체계를 전력화하거나 추가 배치할 채비를 마친 것으로 알려졌다. 영화 속 레이저 무기를 실제 전장(戰場)에서 볼 날도 머지않은 셈이다.

미국의 군사전문매체 《브레이킹디펜스(Breaking Defense)》에 따르면, 레이저 무기의 최대 장점은 비용절감이다. 현재 실전 배치된 미 해군의 폰스 군함(USS Ponce)은 레이저 포(砲, LaWS·Laser Weapon System)를 장착해 운용 중이다. 이 매체는 미 해군의 말을 인용해 “발사되는 레이저의 비용은 레이저 충전에 들어가는 전력뿐”이라면서 “1회 발사당 0.59달러(약 700원)만 소요된다”고 분석했다. 참고로 군함이 발사하는 토마호크 순항미사일 1기의 가격은 약 11억원으로 알려졌다.

실패로 돌아간 미사일 방어용 레이저

오래전부터 레이저의 무기화 시도는 여러 차례 있었다. 가장 대표적인 것은 미국의 미사일방어망(MD)체계 구축이다. 1983년 3월, 당시 미국의 레이건 대통령은 전략방위구상(Strategic Defense Initiative)을 발표해 소련을 비롯한 적국이 미국 본토를 향해 발사하는 미사일을 레이저로 요격하는 방법을 강구했다. 당시 이 전략방위구상은 미래에나 나올 법한 신기술로 여겨 ‘스타워즈(Star Wars)’ 프로젝트로 알려지기도 했다. 그로부터 약 20년이 지난 2000년대 초반, 당시 미국의 부시 대통령은 이 레이저 요격 기술을 구체화하기 시작했다. 미 국방부는 약 100억 달러(약 11조원)를 쏟아부어 레이저를 사용해 날아오는 대륙간 탄도미사일(ICBM)을 요격하는 미사일 방어 시스템을 완성했다.

이 시스템에서 핵심적인 역할을 하는 것은 단연 ‘레이저’였다. 레이저를 사용해 추진단계(Boost phase)의 대륙간 탄도미사일을 요격하는 방식이었다. 레이저 요격은 보잉사(Boeing 社)의 747 대형 항공기 전면부 노즈(Nose)에 레이저 포드(Pod)를 장착해 운용했다. 이 대형 항공기의 이름은 YAL-1 에어본 레이저(Airborne Laser)이다.

항공기 제작사인 보잉 이외에도 레이저 포드를 제작하기 위해 미국의 노스롭그루먼과 록히드마틴이 나섰다. 완성된 YAL-1 항공기는 2010년 시행된 테스트에서 2개의 모의 대륙간 탄도미사일을 성공적으로 요격했다. 실험에는 성공했지만, 이 레이저 무기체계는 전력화를 눈앞에 둔 지난 2011년 12월 전면 취소되었다.

레이저의 사거리가 너무 짧다는 게 이유였다. 미국의 싱크탱크인 브루킹스 연구소(Brookings) 등에서 분석한 결과, YAL-1 항공기에서 발사하는 레이저는 본래 원거리에서 적의 미사일을 요격해야 하는데, 제 기능을 발휘 못한다고 평가했다. 사거리가 짧다는 것은 적의 방공망(防空網) 내부에까지 항공기가 진입해야 한다는 뜻이다. 적의 지대공(地對空) 공격에 표적을 자처하는 꼴이다.

또한 추진 단계의 미사일은 빠른 속도로 고도를 높이는데 이 추진 단계의 미사일을 항공기가 적기(適期)에 쫓아가 레이저를 발사하는 것도 문제로 지적되었다. 레이저 발사 시점에서 이미 미사일은 고도를 높여 요격이 어려워진다는 것이다.

로버트 게이츠 국방장관도 2009년 현직에 있을 때 “이 무기체계가 우리가 요구하는 사거리를 가지려면 지금보다 최소 20~30배 정도 더 강력한 파워를 가져야만 한다. 지금의 발사 강도로는 전력이 될 수 없다”고 직격탄을 날렸다. 결국 10조원이 넘는 돈을 투자한 이 야심찬 레이저 무기체계는 빛을 보기도 전에 사라져버렸다. 이를 두고 미국의 《LA타임스》 등은 국방부의 잘못된 계산을 신랄하게 비판했다.

북한의 레이저 총

레이저 거리측정기를 탑재한 북한의 탱크를 김정일이 둘러보고 있다. 사진=조선중앙방송

미국이 앞서 언급한 YAL-1 항공기의 레이저 장착 실험이 한창 진행되고 있을 무렵인 지난 2003년 초 북한은 이미 휴대용 레이저 총을 가지고 있었다. 중국에서 개발한 이 레이저 총은 대인(對人) 무기체계로 사람에게 쏘면 시력을 잃게 만드는 것으로 알려졌다.

이 레이저 총의 이름은 ‘ZM-87’이다. 이 총의 유효사거리는 2~3km이며, 최대 10km까지 조사가 가능한 것으로 알려졌다. 2~3km 내외에서는 사람의 시력을 잃게 만들고, 10km 내외에서는 일시적인 시력저하 등을 유발하는 것으로 알려졌다. 일부 전문가들은 북한이 이 레이저 총에서 발사되는 레이저 광선을 광학장비를 통해 확대하여 발사한다면 레이저의 파괴력이 더 높아질 가능성이 있다고 분석했다.

지난 2003년 3월, 사무엘 테일러 주한미군 대변인은 “DMZ 주변에서 정기적인 임무를 수행하던 미군의 아파치 공격헬기 2대가 북한의 레이저 총에 맞았다”고 공식 발표했다. “임무를 수행 중이던 헬리콥터에서 레이저 감지 경보가 울렸고, 이는 레이저를 아파치 기체(機體)가 맞았을 경우에만 작동한다”고 대변인은 설명했다. 이 내용은 미국의 《워싱턴타임스》를 통해 최초 보도되어 국내에도 알려진 바 있다.

주한미군은 북한의 레이저 공격 이후 아파치 헬리콥터 조종사들에게 레이저 광선 보호용 고글을 착용하도록 한 것으로 알려졌다. 미국의 국방전문가들은 북한이 휴대용 레이저 총과 레이저 거리측정기를 이미 전력화한 것으로 보고 있다.

북한의 레이저 거리측정기는 탱크의 조준 정확도를 높이는 데 적용되고 있다. 최근 테러집단 IS와의 전투가 한창인 시리아에서도 북한의 레이저 거리측정기(Laser range finder)를 탑재한 북한산 탱크가 목격되었다.

대북전문매체인 NK 뉴스에 따르면 시리아가 보유하고 있는 대다수의 탱크는 북한이 시리아에 1970~80년대 제공한 T-54와 T-55 탱크들이다. 북한은 T-54/55 소련제 탱크를 개량해 사용해 왔으며, 특히 이 탱크에 레이저 거리측정기를 장착해 조준 및 명중률을 높였다. 현재 시리아 육군에서는 이 탱크를 그대로 사용 중이며, 일부는 테러집단 IS의 손에 들어가 사용되고 있기도 하다.

북한에서는 레이저를 군사무기로 만드는 데 오래전부터 관심을 가져왔다는 게 관계자들의 말이다. 익명을 요청한 일부 탈북자의 증언에 따르면, 이미 김정일 정권부터 레이저를 활용한 군사무기 개발이 여러 차례 있었던 것으로 알려졌다. 2000년대 초반 북한 평안남도 등에 ‘국방레이자무기연구소’를 설립해 레이저를 활용한 무기체계를 개발한 것으로 알려졌다. 이 연구소 등에서 개발한 레이저를 활용한 거리측정기, 레이저 저격무기 등을 중동 지역에 다량 수출했다는 증언도 나온 바 있다.

2010년 4월 ‘조갑제닷컴’에 실린 한 기사는 천안함 폭침 사건 이후 발생했던 우리 해군의 잇단 링스(Lynx) 헬기 추락을 두고 북한의 레이저 무기에 의한 추락일 가능성을 제기한 바 있다.

당시 해군의 링스 헬기는 미확인 물체를 추적하다가 복귀하던 중 추락했다. 당시 2일 간격으로 추락한 링스헬기는 한 대는 신형이고, 다른 한 대는 구형이었다. 이 추락을 두고 합참 및 관계기관에서 내린 결론은 조종사 실수, 불량 부품, 잦은 출동 등 엇갈린 결론들이 쏟아져 나왔다.

김필재 《조갑제닷컴》 기자는 해당 헬기가 북한의 레이저 무기에 맞아 추락했을 가능성을 거론했다. 김 기자는 북한이 새로 도입하거나 실험 중인 레이저 무기를 남한의 군대에 시험적으로 발사하고 있다고 분석했다. 관련 근거로는 북한이 러시아로부터 입수한 인공위성 레이저 위치추적시스템(SLR) 등을 들었다.

레이저 砲 개발 완료한 보잉사 “사거리 공개할 수 없어”

보잉사가 개발을 마친 CLWS 레이저 무기체계(위). 레이저가 무인기 표적을 조준하고 있다(아래).

지난 2015년 8월, 미국의 보잉은 첨단 레이저 무기를 소개했다. 이 무기의 이름은 ‘CLWS’로 소형레이저무기체계(Compact Laser Weapons System)를 뜻한다. 보잉은 이 무기를 개발해 공중의 무인기를 무력화시키기 위한 목적으로 사용할 예정이다.

2014년 3월 말, 청와대를 포함한 국내 주요 지역을 공중에서 촬영한 후 귀환하다 추락한 북한의 무인기 3대를 백령도 등에서 발견한 바 있다. 당시 이러한 북한 무인기에 대응할 마땅한 전력을 찾지 못한 국방부는 추후 대응책을 강구하겠다고 발표했다. 이런 무인기는 북한뿐 아니라 중동 등에서도 빈번하게 사용하고 있다.

기자는 중동의 취재원을 통해 테러집단 IS와 쿠르드족 민병대도 상업용 무인기 등을 개조해 정찰용으로 전장에서 사용하고 있다는 사실을 지난 2015년 6월 최초로 확인해 보도했었다. 즉 무인기는 현대전에서는 간과할 수 없는 무기이다. 이런 소형무인기는 그 크기가 작아 전투기나 헬리콥터로 대응하기는 어렵다. 보잉은 CLWS를 사용해 이러한 소형 비행물체를 잡겠다는 것이다. 기자는 이 CLWS에 대해 더 자세한 내용을 확인하기 위해 미국 보잉에 서면으로 인터뷰를 요청했다.

다음은 보잉의 퀴나 존스 씨와의 일문일답이다.

—미 국방부는 해당 레이저 무기를 언제 실전 배치할 것인가.

“현재 보잉은 프로토타입(Proto-type)을 이미 지난 2014년 중 국방부로 보내 해당 무기체계의 필요성을 검토하고 있다. 정확한 생산 규모와 전력화 시기를 결정할 것이다. 본 레이저 무기체계 개발을 요청한 부서가 어디인지는 보안상 밝힐 수 없다.”

—이미 보잉은 앞서 미사일 방어체계(MD)의 일환으로 레이저 무기를 탑재한 YAL-1 항공기를 제작한 바 있다. 그런데 해당 무기체계는 취소되었다. 이처럼 레이저를 사용한 무기가 취소된 전례가 있는 상황에서 다시 레이저 무기체계를 개발한 이유가 무엇인가.

“보잉의 레이저 및 전기광학 시스템(Boeing Laser & Electro-Optical Sys-tems) 부서는 운동에너지를 활용해 군사화하는 방안을 모색해 왔다. 그 이유는 비용절감에 효과적이기 때문이다. 이러한 레이저 무기체계를 운영하는 데 필요한 것은 오로지 전력(電力)뿐이다. 또한 이 CLWS는 다른 레이저 무기 대비 간단한 4가지 구성품으로 제작되었다. 빔(Beam) 발사장치, 광섬유 레이저, 냉각장치, 그리고 전력공급장치뿐이다. 구성품이 적은 덕분에 이 CLWS의 무게는 고작 295kg(650파운드)에 불과해 지금까지 개발된 레이저 무기 대비 탁월한 휴대성을 지니고 있다. 물론 이 CLWS를 다른 군사장비에 장착해 운용할 수도 있다.”

레이저 무기 CLWS, 추격과 공격 동시 가능

—레이저 무기는 일종의 빛을 발사하는 것이다. 빛을 반사하는 거울이나 다른 빛의 굴절을 유발하는 물체로 이를 막아낼 수 있지 않나? 일례로 무인기 표면이 빛의 반사를 유발하는 재질이라면, CLWS로 요격이 가능한가?

“고에너지(High energy)를 응집시켜 발사하는 CLWS는 많은 빛을 모아 작은 목표물에 발사하는 원리다. 즉 이 CLWS는 상당히 강도 높은 빛을 쏘기 때문에 거울과 같은 반사체로 반사하는 것은 불가능하다.”

—CLWS의 유효사거리는 얼마인가.

“이 CLWS의 정확한 사거리는 아직 공개할 수 없다. 다만, 수마일 밖에서 요격이 가능하다. 또한 지상과 공중의 물체를 목표물로 지정하면, 식별과 추적을 동시에 하면서 공격이 가능하다.”

—CLWS가 발사하는 레이저는 일종의 빛이다. 이런 레이저가 기상적 악조건인 폭우, 폭설, 태풍, 토네이도 등의 상황에서도 발사가 가능한가?

“이미 여러 기후적 악조건에서 시험을 마친 상태다. 당신이 언급한 기상조건 이외에도 안개와 바람이 많이 부는 상황에서도 실험을 마쳤다. 그 결과 CLWS는 이미 생산된 다른 무기체계처럼 어떠한 악조건에서도 사용이 가능하다는 것을 확인했다.”

—이 CLWS 레이저 무기체계를 FMS(해외군사판매)를 통해 한국에 판매하거나 다른 동맹국에 판매할 가능성이 있나?

“현재 CLWS는 미국 내수용 무기체계로만 개발되었기 때문에 아직 수출 여부는 알 수 없다. 이 무기체계는 대정보(對情報·Counter intelligence), 감시, 정찰 임무 등에 투입될 예정이다.”

레이저 무기는 총알이나 포탄을 사용하지 않기 때문에 비용대비 효율이 뛰어나다. 총알이나 포탄을 사용하는 재래식 무기체계는 탄약고에 총알과 포탄 등을 적재해 두어야 하고, 전시에도 지속적으로 탄약을 생산해야만 한다. 그러나 레이저 무기는 전력만 있으면 언제든지 발사가 가능하고, 발사 시 들어가는 비용이 매우 저렴하다. 이러한 효용성을 고려한다면, 한국도 레이저 무기체계의 개발을 간과할 수 없다. 과연 우리는 어떤 레이저 무기를 개발 중인지 국방과학연구소(ADD)에 확인해 보았다.

한국 국방과학연구소도 레이저 무기 개발 중

국방과학연구소 대외협력실의 신환규 담당자는 “현재 국방과학연구소에서 레이저 무기체계를 개발 중인데 세부적인 부분은 보안사항이라 답변이 불가하다”고 했다. 레이저 무기의 용도와 목적 등의 추가적인 질문에도 “보안상 답할 수 없다”고 답했다. 이 답변을 통해서 국내에서도 레이저 무기를 전력화하기 위한 연구를 하고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 이 무기체계가 어느 정도 완성도를 가지고 있는지 또 언제쯤 실제 투입될지는 미지수다.

국내외 국방전문가들에 따르면 레이저 무기는 비용절감에 큰 도움이 되는 무기다. 발사에 필요한 별도의 탄약을 개발할 필요가 없기 때문이다.⊙

레이저 무기체계가 극복해야 할 약점 3가지

낮은 파괴력

현재 미군 등에서 운용 중인 레이저 무기체계는 모두 그 파괴력이 약한 편이다. 파괴력이 약하다는 것은 만재배수량이 수만 톤에 이르는 대형 군함 등을 레이저로는 일격에 파괴할 수 없다는 말이다.

미 해군의 듀이(USS Dewey)와 폰스(USS Ponce) 군함에 탑재된 레이저 발사무기가 사용하는 전력은 30kW(킬로와트) 이내의 파워다. 이 정도 전력은 10명 이내의 사람이 탑승하는 소형 보트의 일부분만을 조준해 파괴할 수 있는 수준이다. 이러한 파괴력은 기존 재래식 무기체계와 비교한다면 상당히 미미한 것이다.

미 해군에 따르면, 현재 이 레이저 무기는 해상에서 군함으로 돌진하는 고속함정을 파괴하는 데 사용되고 있다. 이런 무인고속함정은 내부에 폭약을 탑재해 대형 군함에 돌진시켜 군함의 일부를 폭파시켜 버린다. 이런 전술은 이란에서 주로 사용하고 있다. 마치 제2차 세계대전 당시 일본이 사용하던 가미카제의 자폭과 유사한 전술인데 차이는 해상에서 보트를 사용하는 점이 다르다.

미 해군은 그동안 이렇게 돌진하는 보트를 제거하는 데에 골머리를 앓아왔다. 이런 고속보트는 돌진해 오는 속도가 빠르고 근거리에서 나타나기 때문에 기존 함포나 기관총으로 상대하기에는 탄약 장전 등에 준비시간이 걸려 대응이 어려운 단점이 있었다. 이런 단점에 레이저 무기가 적절한 효과를 보이고 있다는 게 미 해군의 설명이다. 레이저 무기는 고속으로 돌진해 오는 보트의 엔진 등에 레이저를 발사하고 있다. 레이저의 강도가 약해 보트를 통째로 파괴하기보다는 보트의 주요 부위를 공격하고 있다. 미 해군은 차츰 전력을 높여 100kW 이상의 출력을 내는 레이저로 업그레이드할 예정이다.

짧은 유효사거리

레이저 무기는 일종의 광선이기 때문에 빔의 파워를 지속적으로 유지하기 위해서는 고도의 광학(光學)기술이 요구된다. 이 때문에 현재 레이저 무기는 거리가 멀어질수록 레이저 빔의 파워가 줄어들어 파괴력이 낮아진다. 이를 극복하려면 강력한 전력을 공급하거나, 광학 발사 장비를 개선해야 한다.

레이저 무기를 지속적으로 개발하고 있지만, 대부분의 레이저 무기의 유효사거리는 수 킬로미터 내외이다. 이는 유도무기체계인 미사일이나 로켓 등과 비교한다면 사거리가 매우 짧은 것이다. 유효사거리가 짧은 탓에 현재 미국의 군함에 탑재된 레이저 무기체계도 공격보다는 함선의 근거리 방어용 CIWS(근접대공방어시스템, 골키퍼)체계처럼 사용하고 있다. 사거리가 길어지면 방어보다는 공격용으로 사용할 가능성이 많다.

애매한 교전규칙

아직까지 레이저 무기를 전력화한 나라는 많지 않다. 이 때문에 국제적인 교전규칙(ROE·Rule of Engagement)이 정해지지 않았다. 다만 국제적으로 레이저 무기는 사람을 향해 발사하면 안 된다는 정도의 가이드라인만 있을 뿐이다. 미 해군도 해상에서 레이저 무기를 사용할 경우 군인이 아닌 함선만을 조준해 사용한다는 규칙을 정해두었다. 레이저 무기 사용 판단은 함장이 한다.

북한과 중국은 레이저 무기를 대인공격용으로 쓰면 안 된다는 국제지침에도 불구하고 대인용으로 사용하고 있다. 앞서 언급한 ZM-87과 같은 레이저 무기는 사람의 시력을 잃게 만드는 치명적인 무기이다.

지속적인 개발과 연구를 통해 위 단점들이 극복된다면, 앞으로는 〈스타워즈〉 영화처럼 군인들이 총과 미사일이 아닌 레이저를 쏘아대는 시대가 올지도 모른다.

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