천궁 지대공 미사일
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1. 천궁 대공미사일 (M-SAM)[편집]
한국군의 중거리 지대공 미사일이다. 1999년부터 사업명 KM-SAM, 속칭 철매2 사업으로 시작된 천궁 미사일은 총 8000억 원의 예산이 투입되었으며, 천궁[1]이라는 명칭이 결정된 것은 2010년 말이다. 유도탄 전체 시스템, 유도장치, 탐색기 및 천궁 전체 사격통제시스템은 LIG넥스원, 지상에서 적기를 찾거나 미사일의 중간유도를 담당하는 다기능 레이더는 한화 탈레스, 발사대는 두산 DST, 전기식 액츄에이터, 로켓 추진기관 및 탄두는 한화그룹, 탑재차량은 기아자동차 등이 맡았다.
2. 제원[편집]
2.1. 상세[편집]
철매2는 유효사거리는 40km 요격고도 15km 사단급 중거리 지대공 미사일이다. 개발 프로젝트명은 철매2 사업이었다. 이는 미국제 지대공 미사일인 호크(=철매1)를 대체였기 때문이다. 즉 철매1 개발 사업이 있어서가 아니다.
체계 구성은 크게 미사일 탑재 차량, 레이더 차량, 교전통제 차량으로 나뉜다. 레이더가 목표를 탐지하면 교전통제 차량이 분석 후 교전 명령을 내리고 미사일이 발사된다.
천궁 다기능 탐색레이더는 PESA 방식으로 지상에서 적기를 찾거나 미사일을 중간유도한다. PESA 방식 레이더는 빔을 편향할 수 있지만, 편향각은 한계가 있다. 따라서 전방향 탐색모드에서는 안테나가 회전한다.
운용자가 발사명령을 내리면 미사일은 수직으로 발사관[4] 에서 튀어 나온다. 콜드런칭 방식으로 발사관의 사출 모터가 미사일을 밀어낸 후, 일정 고도에 도달하면 측추력 자세제어모터가 적절한 방향으로 기수를 돌린다. 그 직후 주추력 모터가 작동하고, 양력을 내기에 적절한 속력에 도달하면 조종용꼬리날개가 움직이며 적기를 향한다.
기본 항법은 INS(관성항법장치)가 담당한다. 빠르게 비행하는 적기의 위치는 지상의 탐색레이더가 계속 포착하며 데이터링크를 통해 미사일에 좌표를 업데이트한다. 적기와 충분히 가까워지면 미사일 탐색기에 의해 능동유도된다. 적기를 직격하지 못하고 스쳐지나가면 근접신관이 작동한다. 탄두는 지향성 방식으로, 근접신간 작동 시 단순히 폭발하지 않는다. 폭발력을 집중시키려 1차로 소형폭약이 터져 탄두 모양이 한쪽 방향으로 찌그러지듯 변한다. 이후 2차 폭발을 일으켜 표적 방향으로 집중되게 한다. 이 과정은 순식간 안에 벌어진다.
천궁은 신기술이 많이 들어갔으며, 향후 발전 가능성이 크다. 플랫폼에 여유가 커서 고고도 버젼 개발도 기대할 수 있다.
2.2. 차량[편집]
차량은 기아자동차에서 제작하였다. 다기능 레이더 탑재차량, 발사대 탑재차량, 장전장비 탑재차량, 전원장치 탑재차량, 사격·교전통제소 탑재차량으로 총 5가지의 차량으로 이루어진다. 특징은 천궁 각개 시스템이 분리, 결합이 가능하여 각개 차량에 탭재할 수 있는 모듈화 방식이란 점이다. 정비사용 이동정비밴 탑재차량은 K-511A1, 외부발전기 탑재차량은 K-711A1이다. 그 외 자세한 정보는 영상 자료 참조.
2.3. 러시아와의 인연[편집]
알마즈 안테이는 소련 붕괴~러시아 설립 이후 진행된 급격한 군축으로 사정이 어려웠다. 1998~9년.한국의 요청으로 개발비납부조건으로 한국과 개발하게 된다. 이를 기반으로 사실상 알마즈 알테이와 ADD와의 공동개발로 우리는 천궁이 러시아는 S-350 비티야즈가 개발되었다. 덕분에 천궁은 콜드런칭이나 포대 구성, 운영 교리 등이 러시아 야전 방공미사일과 매우 흡사하다. 기본적인 시스템은 러시아식을 따르지만 성숙도가 높은 미국 기술도 채용하였다. 러시아와 미국 기술이 합쳐진 것이다.
고체 추진 측추력기는 러시아의 기술이전을 받았으나, 특이하게 패트리어트 PAC-3 미사일의 방식을 택하고 있다. 러시아의 S-300, S-400 시리즈는 측추력기용 로켓 연소관이 하나다. 분사가 필요한 쪽 노즐을 막고 있는 마개를 순간적으로 분리시켜서 측추력을 얻는 방식이다. 반면 천궁은 여러 개의 소형 연소관이 각각 달린 측추력기를 사용하는 방식 PAC-3와 같다.[5]
2.4. 9M96E와의 차이점[편집]
천궁은 러시아의 기술이전이 받았다. 천궁은 러시아의 9M96E와 외형부터 상당히 다른데 천궁은 오히려 PAC-2와 비슷하게 꼬리날개만 있는 타입인 반면, 9M96E는 카나드와 꼬리날개가 다 있는 타입이다.
천궁의 발사 직후 초기선회 및 종말단계에서의 급기동용 측추력기는 PAC-3와 유사한 다중펄스 방식이다. 즉 여러개의 소형로켓을 사방으로 배치하여 필요에 따라 이것들을 터트려 방향을 제어한다.[6] 9M96E는 동체 내부에 큰 추진제 통이 하나 들어 있고 이것이 터지면 카나드를 향해 나있는 작은 가스구멍으로 뿜어져 나온다. 카나드가 중립상태이면 가스는 카나드에 뚫린 작은 구멍을 타고 다시 균등하게 카나드 앞/뒤로 갈라져 퍼져나가지만, 만약 카나드를 특정각도에 두면 한쪽으로만 가스가 나가는 구조다. 9M96E는 발사 직후 이것으로 방향제어가 가능하다. 이것은 쓸지 안쓸지 모를 방향의 로켓까지 다 박아두는 천궁의 방식 보다 효율적이지만, 일단 속도가 붙은 상태에서는 카나드 자체가 만드는 조종력과 측추력기용 가스가 분출되어 만드는 조종력이 서로 반대가 되기 때문에 초기단계 이후에는 쓸 수 없다. 대신 9M96E는 종말단계에서 쓰기 위해 허리 부근에 측추력기가 하나 더 있다.
천궁은 파편집중형 탄두로, 근접신관이 작동하면 그냥 폭약이 터지는 것이 아니라 내부적으로 1차 폭약이 터지고 나서 2차 폭약이 터진다. 이때 1차 폭약이 일부러 탄두를 한쪽 방향으로 찌그러트리며, 곧 이어 2차 폭약이 터질 때 성형작약 효과에 의해 폭발력이 한쪽 방향으로 집중된다. 그래서 근접신관이 잡아낸 표적쪽으로 최대한 폭발력이 집중되게 하는 방식. 9M96E는 여러개의 기폭장치를 탄두 사방에 배치, 기폭 타이밍 등을 달리하여 충격파가 전달되는 방향이 특정방향이 되도록 하여 폭발력이 한쪽 방향으로 집중되게 하는 방식을 사용한다.
9M96E과 천궁은 러시아의 기술 이전이 존재했을 뿐이지 면허생산과는 거리가 멀다. 한국과 러시아 간의 KM-SAM사업으로 서로의 기술기반으로 기술협력, 공동제작에 가까운 형태. 이는 천궁과 동시기에 나온 S-350E 비티아즈 대공미사일에서 잘 나타난다. 천궁은 러시아의 비티아즈 대공미사일과 스펙상 거의 같다고 볼 수 있으며 비티아즈 미사일은 천궁과 9M96E는 그 기술이 상이하다는 점을 알 수 있다. (비티아즈 미사일 (위키피디아 영어판))
2.5. 기타[편집]
나이키, 호크와는 달리 가격이 상당한데 북한군이 MiG-17이나 MiG-19 전투기를 이륙시키면 요격하면서도 기분이 안 좋을 것이다. 이걸로 저런 구식 항공기를 격추해야 하나 이럴 수 있는데 북한군 전투기가 아무리 구식이어도 미사일보다는 훨씬 비싸다. 거기다 전투조종사의 가치는 이런 전투기나 요격 무기와는 비교할 수 없는 법이다.[7] 게다가 MiG-17, MiG-19 전투기라고 해도 지상군에겐 큰 위협이다. 해당 기체에 공격당해서 입을 피해액까지 감안하면 미사일이 비싸다는 여유를 부리기는 힘들다.
2011년 8월 5일 개발이 사실상 완료되었다. 완전하게는 8월 말에 완료되며 이는 이례적으로 상당히 빠른 시간 내에 개발완료가 된셈이다. 그리고 그해 2011년 12월 15일 국방과학연구소에서 개발완료보고회를 가졌다. 이후 2015년 10월 14일 초도 양산품 전력화 행사를 가졌다. 2016년 3월 서북도서에 배치되었다고 한다. 서북도서면 북한 공군은 물론 중국 공군도 견제 할 수 있을 듯 하다. 아울러 북한군이 전력화 중인 KH-35 기반의 신형 대함 순항미사일(통칭 금성 3호)을 지상 공격용으로 사용할 경우에 대비한 방공능력 향상도 기대되었다. 천궁 Block I과 Block II를 합쳐 24개 포대 양산 예정.
2019년 3월 18일 10시 38분경 정비 도중 비정상적인 발사가 확인되었지만 결국은 정비 실수로 인해 일어난 것이 밝혀졌다.
3. 천궁 2 대공미사일 (M-SAM Block-II)[편집]
천궁 대공미사일에 탄도미사일 요격 능력을 부여, 추가시킨 한국군 최초의 미사일 방어용 무기이다.
3.1. 상세[편집]
북한의 탄도탄 위협이 커짐에 따라 탄도탄 요격을 위한 성능개량형 개발이 거론되었다. 정확한 제원은 2015년 2월 기준 공개된 바 없으며 몇몇 언론의 추정치가 있으나 이 추정치를 전부 종합하면 사거리는 짧고 도달고도는 지나치게 높은 괴상한 미사일이 된다. 다만 이는 탄도탄 요격 가능 사거리/고도와 항공기 요격 가능 사거리/고도가 혼재되어 벌어진 일일 수 있다. [8] 발표된 몇 가지 논문을 종합하면 PIP은 사거리 연장보다는 가속력과 반응성을 높여서 탄도탄을 요격하는 형태로 보이며 근접신관을 빼는 등, 여러모로 미국의 PAC-3 ERINT와 유사한 물건이 될 것으로 예상된다.
요격 개념은 PAC-3와 유사하며 기본적으로 표적과 직접충돌 하는 방식이다. 다만 소형 전과확대용 탄두가 들어가긴 하는데, 직접 폭발하여 타격을 준다기 보다는 표적 명중전에 폭발하여 파편을 표적 충돌코스에 뿌려놓는 개념이다. 물론 항공기 요격용 탄들의 파편보다 씨알이 굵다. 파편이 폭발력으로 힘을 얻어 표적을 덮쳐 파괴하는게 아니라 파편이 일정범위 안에 뿌려지도록 만드는 개념이라 폭약량 자체는 작다. [9]
전체적으로 뜯어보면 천궁 PIP은 말이 성능개량이지 미사일이 완전히 기초부터 다른 미사일이 되었으며, 진짜로 9M96E와 똑같이 생긴 형태가 되었다. 발표된 논문들을 종합하자면 반응성을 향상시키기 위하여 카나드를 달았으며, 기존 자세제어용 측추력장치 이외에도 무게중심 부근에 표적과 충돌하기 직전인 종말단계에서 더 빠른 반응성을 얻기 위한 궤도수정을 위한 대형 측추력기가 들어간다. 측추력기는 셔터형태로 각 방향에 대해 추력제어가 가능하다. 셔터제어 측추력기는 아스터 대공미사일에 들어간 것과 동일한데 프랑스 회사인 스네크마에서 기술과 개발 시제품을 납품받았으며 ADD와 넥스원에서 이를 더 발전시켜서 BLDC 모터를 장착해 실시간으로 셔터크기를 조절하여 추력을 제어하는 기술이다.
추력제어에 대하여 말하자면 9M96E는 기체 중앙 부근에 여러개의 구멍이 있으며 마개로 막혀있다. 그리고 종말 단계에서 내부의 측추력용 추진제가 점화하면 원하는 방향의 마개가 분리되며, 분리된 쪽 구멍으로 추진제를 분사하여 궤도를 빠르게 수정하는 식이다. 아무래도 단순한 형태라는 장점이 있으나 정밀 제어는 무리. 그래서 국방과학연구소와 한화가 이 부분에 대해 선행연구를 진행하였는데, 러시아 방식, ASTER-15방식[10], 그리고 현재의 셔터 방식등에 대하여 연구하였다고 한다
사진을 보면 기존 천궁과 전방부는 탄 직경이 거의 비슷하지만 추진부의 직경이 커진 것을 알 수 있다. 이는 비행속도를 빠르게 하여 궁극적으로는 도달고도를 높이고, 탄도탄에 대한 빠른 대응시간을 갖기 위함이다. 다만 일부 밀리터리 잡지 등에서 설레발치는 것처럼 사거리가 3배는 뛰어 120km가 되거나 하는 것은 기술적으로 어렵고 [11] 또한 일부 밀리터리 잡지 등에서 떠드는 것처럼 발사관을 새로운 규격으로 다시 만들 가능성도 적다. 탄 직경이 커졌다고는 하지만 어차피 접이식 날개를 쓸 것이고 콜드런칭 방식 특성상 어차피 발사관 내부에 빈 공간이 많이 남기 때문.
천궁 블록II는 미사일 외에도 작전통제소와 교전통제소 개량이 포함되어 있는데, 특히 작전통제소는 Link 16 전술 데이터링크 뿐만 아니라 ATDL-1, MDIL 등 전술 데이터링크 연동이 가능하고 교전통제소 최대 O대, 호크체계 O개를 데이터링크를 통해 연동해 최대 트랙 O개를 처리할 수 있다.
2015년 6월 3일 천궁 PIP 시험발사가 공개되었다.
2016년 3월 18일 천궁PIP로 실제 탄도 미사일 표적을 요격하는 데 성공한 사실이 공개되었다. 탄도탄 표적은 번개사업의 전술 지대지탄도탄과 유사한 외형이며, 비교적 저고도에서 직접요격방식(Hit-To-Kill)으로 요격하였다.
2017년 4월 16일 탄도미사일 요격용 천궁의 개량형이 실전배치 가능할 정도의 기술적 신뢰성을 확보했다고 평가하고 2018년부터 배치한다는 보도가 나왔다. 또한 항공기 요격형을 천궁 Block 1, 탄도미사일 요격용 개량형은 천궁 Block 2로 분류될 것이라는 내용도 나왔었다.
3.2. 양산[편집]
2017년 6월 17일 천궁 개량형의 시험발사 성공소식이 들려왔다. 체계개발이 원활하게 진행되어 예정보다 2개월 빨리 시험발사를 마쳤고 2017년 말부터 양산이 들어가 2019넌부터 실전배치에 들어간다고 밝혔다. 원래는 7개포대 200여발# 양산 배치예정이였다.
송영무 국방장관의 지시로 성능개량 및 양산이 중단되었다는 얘기가 나왔다. # 이를 두고 공격용 무기 확충을 위한 투자 여력을 마련하기 위한 것, 혹은 해군의 이지스함에서 운용하는 SM-3의 도입 자금 확보를 위한 것이라는 등의 추측이 이어지고 있다. 10월 31일의 국감에서 송 국방장관은 "1조 얼마 정도 되는 돈은 너무나 아까우니 이것을 같이 해서 L-SAM 개발할 때 같이 가면 거리도 늘려야한다", “M-SAM은 투자 대비 효과가 적다"고 부정적으로 평가했다. 그러나 11월 17일의 방위사업추진위에서 결국 당초 계획대로 내년부터 양산에 착수, 2019년부터 실전 배치하도록 결정되었다. 1개월 후인 12월 26일에 개최된 방위사업추진위에서는 "소요 재검토 결과를 반영하여 양산 계약을 체결할 것"이라고 의결했다. 이를 두고 양산 자체는 진행하되 물량을 일부 축소할 가능성을 시사한 것으로 평가된다.링크 하지만 2018년 1월 22일에 우려와 달리 국방부가 천궁 미사일을 축소 없이 계획대로 양산한다고 발표했다. 그러다가 2018년 7월 송영무 장관의 지시에 따라 생산을 연기하거나 취소하는 것을 검토 중이라는 기사가 나왔었다. 이를 두고 '남북관계 개선 흐름에 따른 성급한 전력증강 축소', 혹은 '모군인 해군이 선호하는 SM-3 함대지 요격미사일 도입에 대한 송영무 국방장관의 집착'이라는 평이 엇갈렸었다. 이에 송영무 국방장관은 철매 생산물량 축소는 아니다"라고 전제한 뒤 "전반기와 후반기로 분리해서 가는 방안을 검토중이다. 2020년부터 7~8년 사업을 한다면 2022년(전반기)까지 (양산 물량의 절반이) 우선 가고 (후반기에는) 새로운 것이 나오면 옮겨 탈 수 있다"고 말했다. 현 시점에서 도입될 철매 PIP는 합참과 공군이 소요 제기한물량 7포대 가운데 천궁 포대는 3포대만 생산 확정이 된 셈이다. 후반기 물량에서 말하는 새로운 것에 대한 의견은 L-SAM이다 SM3와 SM6다 분분했는데 안승범 군사전문기자의 방사청 취재에 따르면 현재 개발 중인 천궁의 2차 개량형을 지칭하는 것이라 한다.
4. 수출[편집]
공식적으로는 천궁에 가장 관심을 많이 보이는 나라는 사우디아라비아이다. 유럽제 무기가 수입이 불가능해지고 한국과의 국방협력이 확대되면서 천궁또한 구매를 고려중이라는 내용이 있고, 미국의 무기는 아무래도 비싸기에
5. 천궁 미사일과 다비즈 슬링 미사일, 번개 7호 미사일 비교[편집]
6. 기타[편집]
네이버캐스트에 천궁 미사일에 관한 글이 올라왔는데 댓글의 반수 가량이 천궁(파워서플라이) 관련으로 올라왔다. 파워서플라이의 문서에서 설명하는 제품을 알고 있는 사람들의 반응은 "그거 엄청 잘 터지겠네" 실제로 적 항공기 근처에 가면 폭발하는 근접신관을 사용하여 파편으로 공격을 하는 지대공 미사일에겐 은근히 안성맞춤인 이름이긴 하다만, 군사무기 매니아들이 한때 뻥궁이라는 말을 천궁 미사일을 욕하는 말로 받아들이면서 댓글란에서 서로 싸우는 소동이 있었다. 시간이 흐르면서 파워의 폭발력(!)을 토대로 하여 미사일의 폭발력을 칭송하는 분위기로 정리되었다.
2019년 3월 19일 천궁 대공미사일이 정비중 발사되는 사고가 벌어졌다. 원인은 정비 실수.
7. 관련 문서[편집]
[1] 단거리 대공미사일은 신궁(新弓), 함상형 대공미사일은 해궁(海弓), 대전차 미사일은 현궁, 중거리 대공미사일은 천궁(天弓).[2] BLDC 모터 탑재[3] Hit-to Kill, 직격 파괴 방식[4] 천궁용 수직발사대는 공식적으로 K-VLS와 다르다.[5] 이 방식의 이름이 다중펄스 측추력기이다. 공교롭게도 하나의 연소관에 여러 단계의 고체 로켓을 넣는 방식(로켓의 고체로켓 항목 참조)도 다중펄스 방식이다 보니 일부 군사잡지와 언론매체에서 천궁의 추진기관이 다중펄스 방식이라고 잘못 설명하기도 하였다. 사거리가 40km 남짓인 미사일에 다중펄스 방식을 쓰지는 않는다. 이 측추력 방식도 TVC(추력벡터 제어)의 일종으로 분류하기도 한다. 그렇기에 과거 홍보 자료나 기술문서 등에 천궁에 TVC가 적용되었다는 언급이 있다. 문제는 일부 밀리터리 잡지들이 TVC는 무조건 노즐쪽의 추력제어만을 이야기하는 것으로 착각, 천궁에 측추력장치와는 별도로 노즐 쪽에 TVC가 따로 또 있는 것으로 설명하기도 한다. 그러나 대부분의 미사일은 로켓모터의 작동시간이 10초가 채 안된다. 즉 표적에 명중할 때 즈음에는 로켓 모터가 꺼진 상태이이기에 노즐제어 방식은 최초 발사 직후에나 쓸모 있지 표적 명중 시에는 쓸모가 없다. 하지만 천궁은 콜드런칭 되어 튀어나오면 먼저 측추력기로 발사방향을 잡은 다음에 로켓모터를 점화하는 방식이므로 노즐제어 방식의 추력장치를 쓸 이유가 없다. 노즐방식이 대세인 TVC이기때문에 나온 오류이다.[6] 물론 초기단계 이후에는 꼬리날개도 같이 움직인다.[7] 물론 연료 없다고 항공기 훈련도 거의 못 하는 조종사이므로 한국 공군의 조종사 만큼의 가치는 못하긴 하다. 그래도 훈련비용이 나름대로 들어간다.[8] 실제로 PAC-3도 항공기 요격 가능 범위와 탄도탄 요격 가능 범위가 다르다.[9] 사실 직격방식으로 알려진 PAC3도 항공기 표적은 유사한 방식으로 작동한다. 다만 철매2 성능개량형도 항공기 표적 노릴 때만 이렇게 작동하는지 탄도탄 표적에 대해서도 이렇게 작동하는지는 불명[10] 포펫이라 부르는 일종의 소형 마개를 내부 유동의 압력차이를 이용하여 작은 밸브로도 on/off 시키는 방식[11] 9M96E(40km)에서 9M96E2(120km)로 비슷한 예가 있기는하나 그건 러시아의 이야기.. 혹시 아나..러시아의 공돌이 덕을 볼지. 러시아는 일종의 내장형 2단 로켓인 듀얼 펄스 로켓(내부 고체연료 사이에 격막을 두고 마치 2단로켓 처럼 연료를 나누어 사용하는 방식)덕을 본 것이지만 우리나라는 아직 이 분야에 대해 개발중이다[12] 부스터 제외[13] 추정