X-Band 레이더

1. 개요[편집]

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X밴드 레이더는 X밴드 주파수(파장: 2.5 cm 가량)[1]를 사용하는 레이더를 말한다. 레이더 주파수에 대한 상세한 내용은 주파수 대역을 참조.

2. 상세[편집]

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X 밴드는 레이더에서 자주 사용하는 주파수 대역이다. 주파수 대역 설명에도 나와있지만, 본래 X밴드라는 이름 자체가 사격통제용 레이더로 주로 쓰려고 설정한 주파수 대역으로 X는 십자조준선을 의미. NATO 표준 주파수대역 구분으로는 I, J 밴드와 겹치기 때문에 보통 카달로그상으로는 X밴드(IEEE), I/J밴드(NATO) 이런 식으로 표시되는 경우가 많다.

현재 쓰이는 군용 레이더, 특히 연안 감시 레이더, 대공 레이더 및 전투기 탑재 레이더는 십중팔구 X밴드를 사용한다. X밴드는 파장이 짧아서 적은 출력으로도 단거리에서 정확한 표적위치를 탐지하면서도 만약에 출력만 높다면[2] 먼 거리도 탐지할 수 있기 때문. 레이더를 여러 개 운용하는 지대공 미사일 시스템들은 보통 표적의 정확한 조준 및 미사일 유도용으로만 X밴드를 사용하며, 사전에 적의 접근을 미리 알려주는 조기경보용 레이더는 같은 전력으로도 더 먼 거리를 탐지할 수 있는 S밴드나 L밴드 등의 더 낮은 주파수 대역을 사용한다. 이지스의 AN/SPY-1이나 E-3가 S밴드 레이더를 사용하는 대표적인 사례이며, 우리가 운용하는 E-737은 L밴드를, 미 해군의 E-2는 UHF주파수를 사용한다. 반대로 X밴드보다 높은 대역인 Ku 대역은 정밀 탐지가 가능하지만 장거리 탐지용으로는 부적합하므로 보통 능동 레이더 유도 미사일의 내장 레이더나 팰렁스 등의 CIWS에 쓰인다.

이 대역의 레이더는 보통 탐지거리가 200 km 내외 수준인 경우가 많다.

이처럼 군용 레이더로 많이 쓰이다 보니 많은 스텔스기들이나 RWR, 기타 ECM 장비들이 이 대역 레이더에 대한 대응에 가장 큰 공을 기울이고 있다.

엄청나게 빠른 속도로 날아오는 탄도탄 요격을 위해서는 정밀한 위치 추적+탄도탄에서 분리된 부스터나 미끼(디코이)와 탄도탄 본체와의 구별을 위해 고주파 레이더가 필요하다보니 최근에는 1000 km급 이상 X밴드 레이더도 나온다. 대표적인 것이 THAAD의 AN/TPY-2 레이더. 다만 X밴드 주파수로 1000 km급 탐지거리를 뽑아내려면 엄청난 레이더 출력이 필요한 관계로 덩치 역시 엄청나게 커져서, 전투함이나 항공기 탑재용 1000 km급 X밴드 레이더를 만드는 것은 어렵고, 지상 기반 레이더나 후술할 SBX와 비슷한 형태로 만드는 게 일반적이며, 만약 전투함에 탑재할경우 최소 전함 정도는 되어야만 배 양현에 길게 두르는 식으로 탑재할 수 있다. 전투함이 아닌 경우는 USNS Howard O. Lorenzen이나 낡은 수송선을 개조하여 만든 SS Pacific Tracker같이 선박에 싣는 경우도 있다.

하지만, 무조건 군사분야에만 쓰이는 것은 아니며, 기상관측 분야에서도 사용되고 있다. 일반적으로 기상 관측에는 먼 곳에서 다가오는 위험기상 조기탐지를 위해 관측반경이 넓은 S밴드나 C밴드 레이더를 주로 사용하지만, 국지기상감시 및 연구 목적으로 소형 X밴드 레이더를 사용하기도 한다.

3. 해상 기반 X-Band 레이더[편집]

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해당 사진은 하와이 오아후 섬의 미 해군기지에 있는 레이더로, 아이오와급 전함 BB-63 USS 미주리호 기념관 정문에서도 볼 수 있다.

Sea Based X-band Radar, 줄여서 SBX라고도한다. 정식 명칭은 SBX-1으로, 추후에 건조될 동급의 레이더를 염두에 두었다. 시추선처럼 생긴 시설물 위에 공 모양의 레이돔이 덩그러니 놓여 있는 것이 특징. 미국이 GMD 계획의 일환으로 만든 레이더다. 지상 레이더는 이동식 레이더보다 정확도 및 출력이 높으나, 아무리 출력이 강해도 지구가 둥글기 때문에 커버할 수 있는 영역이 제한된다. 이를 만회하기 위해 지상 레이더와 같은 출력으로 해상에서 자력항해할 수 있는 SBX를 건조한 것이다. 보잉과 레이시온이 석유 채굴선을 이용하여 건조하였다. 미국 본토로 ICBM이 날아올 때, 바다 위에서 이를 미리 찾아내어 경보해주기 위해 만든 물건이다. 보통 조기경보용 레이더로는 더 낮은 주파수 대역을 사용하지만 이 물건은 정밀한 탄도탄 추적 및 탄도탄에서 뿌려대는 미끼(디코이) 구분을 위해 X 밴드를 사용하는 것이 특징. 현재 알려진 바에 의하면 탐지거리는 2,000 km 이상인데, 보통 X밴드 레이더 탐지거리가 탄도탄보다 RCS가 더 큰 일반 전투기를 상대로 150 km 언저리인 것을 감안하면 상당한 탐지거리다. SBX는 추적 뿐만아니라 디코이 구분, 격추확인 등 GMD의 화력관제를 위한 업무를 수행할 수 있다. 유도탄방어국(Missile Defense Agency, MDA) 국장인 퇴역 미 공군중장 헨리 A. 오버링(Henry A. Obering) 장군의 말에 따르면 이 레이더로 샌프란시스코에서 버지니아 주(약 4,700 km)에 있는 야구공을 추적할 수 있다고 한다.


레이더 자체는 THAAD의 지상용 레이더를 유용하여 만들었으며, 작동 방식도 동일한 AESA 방식이다.[3] AESA의 측면에서의 탐지범위의 한계를 보정하기 위해 기계식으로 레이더의 각도를 조정하기도 한다.


레이돔 내부의 모습

모항은 알래스카로, 2006년에 처음 제작되었으나 처음 만든 물건이다보니 테스트 + 수정/보완 작업을 계속 하는 터라 전체 운용기간 중 절반 넘게는 하와이의 진주만 미국 해군기지에 정박한 채로 보낸다. 북한의 탄도탄 발사 계획 등에 따라 필리핀 인근 해역으로 이동하여 일종의 실전 테스트를 겸하여 탐지를 하기도 하지만 현재로서는 엄밀히 말하자면 실전 배치 상태가 아닌지라, 예산만 퍼먹는다고 욕을 먹기도 하는 상태. 위협에 대응하기 위해선 3척 정도가 필요하지만 아직은 추가 건조계획이 없다고 한다. 추가 배치된다면 중국은 반발할 가능성이 높다. 아무래도 동아시아의 해양진출 및 패권장악을 목표로 하는 중국으로서는 X-밴드 레이더의 탐지거리 및 능력은 상당히 눈에 거슬릴 수밖에 없기 때문이다.

배수량 50,000 t에 높이는 240 ft(85 m), 길이는 390 ft(116 m)이다. 최대 15 m의 파도에 견딜 수 있게 설계되었고 승조원은 75~85 명이다. 자력으로 시속 8 노트(15 km)으로 항해할 수 있다. X밴드 레이돔 내부의 기압은 기상상황에따라 최적의 성능을 위해 조절이 가능하다. 6 대의 3.6 메가와트 디젤 발전기가 탑재되어 있고 추후에 8 대로 늘릴 계획이다. 또한 레이더를 보조하기 위한 1,000 개 이상의 송/수신용 T/R유닛이 탑재되어있다.

4. 여담[편집]

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• 오늘의 토막글로 현대 군사무기 문서로는 첫 번째로 선정 되었다.