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미사일 방어

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목차

1. 개요

미사일 방어는 탄도 미사일의 공격을 막기 위한 기술과 시스템을 의미하며, 역사적으로 미국과 소련의 냉전 시대에 개발이 시작되었다. 초기에는 핵탄두를 사용했으나 방사성 낙진과 전자기 펄스 문제로 비효율적이었고, 이후 기술 발전을 거쳐 다양한 요격 미사일과 시스템이 개발되었다. 미사일 방어는 요격 대상, 비행 단계, 요격 고도에 따라 분류되며, 탐지 및 추적, 요격 시스템, 지휘 통제 시스템으로 구성된다. 주요 국가별로 미국, 러시아, 이스라엘, 일본 등이 미사일 방어 시스템을 구축하고 있으며, 한국은 북한의 위협에 대응하여 미사일 방어 체계를 발전시키고 있다. 그러나 미사일 방어는 기술적 한계와 정치·외교적 논란을 안고 있으며, 특히 극초음속 미사일의 등장으로 인해 요격의 어려움이 더욱 커지고 있다.

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    전략방위구상(SDI)은 로널드 레이건 대통령이 발표한 소련의 핵미사일 공격으로부터 미국을 방어하기 위한 다층 미사일 방어 시스템 구축 계획이었으나, 기술적·재정적 문제, 윤리적 문제 등으로 비판받으며 냉전 종식과 함께 사실상 종료되었지만 미사일 방어 기술 발전에 영향을 미쳤다.
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미사일 방어
개요
유형요격 미사일 시스템
목적적의 미사일 공격으로부터 목표물을 방어
구성 요소레이더
추적 시스템
요격 미사일
지휘 통제 센터
기술적 측면
탐지 및 추적레이더를 이용한 초기 탐지
적외선 센서를 이용한 추적
요격운동 에너지 요격 (kinetic kill)
폭발물 요격
요격 단계부스트 단계 요격 (boost-phase intercept)
중간 단계 요격 (midcourse intercept)
최종 단계 요격 (terminal intercept)
시스템 종류
국가별 시스템미국 미사일 방어 시스템
러시아 미사일 방어 시스템
중국 미사일 방어 시스템
이스라엘 미사일 방어 시스템
인도 미사일 방어 시스템
해상 기반 시스템이지스 탄도 미사일 방어 시스템
지상 기반 시스템THAAD (고고도미사일방어체계)
전략적 중요성
군사적 영향국가 안보 강화
억지력 증대
정치적 영향국제 관계에 미치는 영향
군비 경쟁 심화 가능성
논쟁점
기술적 한계요격 성공률
회피 기술 발전
비용 문제막대한 개발 및 유지 비용
윤리적 문제공격과 방어의 균형 문제
관련 용어
기타 용어탄도 미사일
순항 미사일
ICBM
이지스함
추가 정보
참고 자료통합 미사일 방어 시스템 시연 (2008년 6월 예정)

2. 역사

제2차 세계 대전 말기 독일의 V-2 로켓 공격에 대한 대응책 연구가 있었으나, 실질적인 미사일 방어 기술 개발은 핵무기와 탄도 미사일이 등장한 냉전 시대에 본격적으로 시작되었다.[22]

초기 미사일 방어 연구는 주로 미국과 소련을 중심으로 이루어졌으며, 적의 전략 핵미사일 공격을 탐지하고 추적하는 기술에 집중되었다. 1960년대에 들어서 제한적인 탄도탄 요격 미사일(ABM) 기술이 개발되었으나, 당시 기술 수준의 한계로 요격 미사일에 핵탄두를 탑재하여 낮은 명중률을 보완하는 방식이 사용되었다. 이는 요격 성공 시에도 방사성 낙진이나 전자기 펄스(EMP) 피해를 유발할 수 있다는 문제점을 안고 있었다.[52] 또한, ABM 시스템 배치가 상호 확증 파괴 전략의 균형을 위협할 수 있다는 우려 속에 1972년 미소 간에 탄도탄 요격 미사일 제한 조약(ABM 조약)이 체결되어 관련 기술 개발과 배치가 제한되었다.

나이키 허큘리스 미사일. 초기 미사일 방어 시스템의 예시이다.


1980년대 미국의 로널드 레이건 행정부는 우주 공간에서 레이저나 입자 빔 무기 등을 이용해 소련의 미사일을 요격한다는 구상인 전략 방위 구상(SDI, Strategic Defense Initiative|에스·디·아이영어)을 발표했다. '스타워즈 계획'이라는 별칭으로도 불린 이 구상은 막대한 예산 투입에도 불구하고 기술적 실현 가능성에 대한 논란 속에[32] 실제 무기 체계로 이어지지는 못했다.

냉전이 종식된 이후에는 소련의 위협 대신 이란, 이라크, 북한 등 특정 국가들의 탄도 미사일 확산이 새로운 안보 위협으로 부상했다. 특히 1991년 걸프 전쟁에서 나타난 스커드 미사일의 위협은[33] 미사일 방어의 필요성을 다시금 부각시켰다. 이에 따라 미국을 중심으로 전역 미사일 방어(TMD) 및 국가 미사일 방어(NMD) 개념이 발전하였고, 이는 포괄적인 미사일 방어(MD) 체계 구축으로 이어졌다. 2002년 미국은 ABM 조약에서 탈퇴하며 MD 시스템 개발 및 배치에 박차를 가했다.

오늘날 미사일 방어는 초음속으로 비행하는 미사일을 정확히 요격해야 하는 기술적 어려움과[34] 공격 측이 사용하는 기만체(decoy)를 식별해야 하는 과제를 안고 있다.[35] 최근에는 극초음속 미사일과 같이 기존 방어망을 회피할 수 있는 새로운 위협이 등장함에 따라[5][6], 이에 대응하기 위한 새로운 방어 기술 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

2. 1. 냉전 시대

냉전 시대의 미사일 방어는 주로 전략 핵미사일 공격에 대한 방어를 의미했다. 초기 기술은 적 미사일 발사 탐지 및 탄도 미사일 추적에 중점을 두었으나, 실제 미사일에 대한 방어 능력은 제한적이었다.

1960년대 후반에 들어서야 제한적인 탄도탄 요격 미사일(ABM) 기술이 개발되었다. 당시에는 정밀 유도 기술이 부족했기 때문에 요격 미사일의 명중률을 높이기 위해 핵탄두를 탑재하는 방식이 사용되었다.[52] 레이저와 같은 다른 요격 수단도 고려되었으나, 대기권 내 굴절 문제나 탄두의 견고함 등 기술적 한계로 실용화되지 못했다.

미국은 1950년대부터 나이키 프로젝트를 통해 미사일 방어 시스템 개발을 시작했다. 처음에는 적 폭격기 요격을 목표로 했으나 점차 탄도 미사일 방어로 전환되었다. 나이키 허큘리스는 제한적인 탄도탄 요격 능력을 갖춘 초기 시스템이었고, 이후 핵탄두를 탑재하여 대륙간 탄도 미사일(ICBM) 요격이 가능한 나이키 제우스가 개발되었다. 그러나 나이키 제우스는 여러 제한 사항으로 인해 실전 배치되지는 못했다. 나이키 방어 시스템은 단거리 스프린트 미사일로 보강되었고, 이는 '나이키-X'로 불렸다. 이 시스템은 고성능 레이다와 컴퓨터 시스템을 갖추었다. 나이키-X 프로그램은 중국의 제한적인 ICBM 공격으로부터 미국 주요 도시를 방어하는 것을 목표로 하는 '센티넬 프로그램'으로 이름이 변경되었다.

한편, 소련은 1966년 모스크바 인근에 탄도탄 요격 미사일(ABM) 시스템을 실전 배치했으며, 이 시스템은 여러 차례 개량되어 현재까지 운용 중이다.

그러나 핵탄두를 탑재한 ABM 시스템은 심각한 문제를 안고 있었다. 요격에 성공하더라도 방사성 낙진으로 인한 피해를 피할 수 없었고, 대기권 핵폭발로 발생하는 강력한 전자기 펄스(EMP)는 광범위한 통신 장애나 전력망 파괴를 일으켜 적의 2차 공격에 대응하기 어렵다는 문제 때문에[52], 이러한 핵탄두 탑재형 ABM 개발은 점차 쇠퇴했다. 또한, ABM 시스템 배치가 상호 확증 파괴 전략의 균형이 무너질 것을 우려하여, 1972년 미국과 소련은 탄도탄 요격 미사일 제한 조약(ABM 조약)을 체결하여 ABM 시스템의 개발과 배치를 엄격히 제한하기로 합의했다.[52]

1980년대 들어 미국 대통령 로널드 레이건은 전략 방위 구상(SDI, Strategic Defense Initiative|에스·디·아이영어)을 발표했다. 이는 인공위성에 레이저 병기, 입자 빔[52], 요격 미사일 등을 탑재하여 우주 공간에서 날아오는 적 미사일을 요격한다는 구상이었다. 막대한 예산이 투입되었지만 기술적, 경제적 문제로 실현되지 못했다. 이 계획은 당시 기술 수준으로는 실현 가능성이 낮아 '스타워즈 계획'이라는 별칭으로 불렸다.[52] SDI에 대해서는 비현실적인 계획에 막대한 예산을 낭비했다는 비판과 함께, 군비 경쟁을 심화시켜 소련의 경제적 부담을 가중시키고 결과적으로 소련 붕괴를 앞당겼다는 주장이 공존한다. 실제로 소련에서는 위성 공격 병기를 통해 SDI의 요격 위성을 파괴하는 실험이 진행되기도 했다. 하지만 소련 붕괴 촉진설에 대해서는 당시 소련 지도부의 실제 정책 등을 근거로 칼 세이건과 같은 학자들이 회의적인 견해를 제시하기도 했다.[52]

2. 2. 탈냉전 시대

냉전 종식 후, 소련의 위협 대신 전역 탄도 미사일 확산이 새로운 문제로 떠올랐다. 특히 걸프 전쟁에서 이라크의 스커드 미사일 공격은 탄도 미사일의 실질적인 위협을 널리 알리는 계기가 되었다.[53][54] 이에 조지 H.W. 부시 행정부는 GPALS(Global Protection Against Limited Strikes|제한적 공격에 대한 지구 규모 방어 구상eng)를 제창했다. 이는 초강대국 간의 대규모 핵전쟁을 상정한 SDI와 달리, 걸프 전쟁 당시 이라크와 같은 국가의 제한적인 탄도 미사일 공격에 대응하는 것을 목표로 했으며, 한때 러시아와의 공동 개발도 추진되었다.[53][54] GPALS는 우주 및 지상 배치 요격·추적 시스템을 조합하는 방식으로 구상되었으며, 현재 운용 중인 THAAD(사드)와 패트리어트 미사일 PAC-3가 이 시기에 계획되었다.

빌 클린턴 행정부는 GPALS 계획을 폐기하고, 대신 '''TMD'''(Theater Missile Defense|전역 미사일 방어eng) 개념을 제시했다. 이는 GPALS에서 구상했던 우주 배치 요격 시스템 구축이 ABM 조약의 제약을 받는다는 점을 고려한 조치로 알려져 있으며, TMD는 지상 배치형 요격 미사일을 중심으로 구성되었다.

그러나 이후 이란의 샤하브 3나 북한의 대포동 1호와 같이 미국 본토를 위협할 가능성이 있는 장거리 탄도 미사일 개발에 대한 우려가 다시 커졌다. 이들 미사일은 당장의 사거리가 미국 본토에 미치지는 않았지만, 장기적인 위협으로 간주되었다. 이러한 위협에 대응하기 위해 '''NMD'''(National Missile Defence|미 본토 미사일 방어·국가 미사일 방어eng) 구상이 등장했다.

조지 W. 부시 행정부는 NMD와 TMD를 통합하여 '''MD'''(Missile Defenseeng) 체계로 발전시키고, 2002년 대기권 밖에서의 요격 실험을 제한했던 ABM 조약에서 일방적으로 탈퇴했다. 이를 통해 ICBM 요격 미사일의 개발과 배치를 본격화했으며, 유럽에도 MD망 전개를 검토하는 등 이전 행정부에 비해 미국 본토 방어에 더욱 집중하는 모습을 보였다.

미국 외에도 독자적인 미사일 방어 시스템 개발 움직임이 나타났다. 이스라엘은 미국과의 협력을 통해 애로우(Arrow) 시스템을 개발했으며, 러시아는 S-300 시리즈와 같은 방공 미사일 시스템을 개발하여 탄도 미사일 요격 능력을 갖추었다.

일본은 1993년 북한이 NPT에서 탈퇴한 것을 계기로 미사일 방어망 구축 검토를 시작했다. 특히 1998년 8월 31일 북한의 대포동 1호 미사일 발사 실험(소위 '대포동 쇼크')은 일본 내에서 안보 불안감을 증폭시켰고, 본격적인 미사일 방어 시스템 구축 논의로 이어졌다. 고이즈미 준이치로 내각은 2003년 12월 19일 안전 보장 회의 및 임시 각의를 통해 '일본형 탄도 미사일 방어(BMD)' 시스템 도입을 공식 결정했다. 당시 후쿠다 야스오 내각관방장관은 이것이 주변국에 위협을 가하기 위한 목적이 아니라는 담화를 발표하기도 했다. 일본 정부는 2004년부터 매년 1000억엔에서 2000억엔 규모의 예산을 투입하여 BMD 시스템 구축과 연구 개발을 지속하고 있다.[69] 2006년 북한의 첫 핵실험 이후에는 이지스 BMD 시스템의 SM-3와 지상 배치형 PAC-3 요격 미사일을 도입·배치했다. 2018년에는 지상형 이지스 시스템인 이지스 어쇼어 도입을 추진했으나, 기술적 문제와 비용 문제 등으로 인해 배치를 중단했다.

일본의 미사일 방어 도입은 북한의 핵·미사일 위협에 대한 직접적인 대응이라는 명분을 가졌지만, 일각에서는 실효성에 대한 의문도 제기되었다. 특히 북한이 다수의 노동 미사일을 동시에 발사할 경우 현재의 방어 시스템으로는 완벽한 요격이 어렵다는 지적이 있었다.[70] 이에 대해 일본 내에서는 핵탄두 미사일 단 한 발이라도 요격할 수 있다면 그 가치는 충분하며, 정치적·외교적 억지력으로서도 의미가 있다는 반론이 제기되었다.

현재 일본의 미사일 방어 체제는 요격 미사일, 탐지·추적 시스템, 지휘 통제 시스템 등이 연동되어 초기 운용 능력을 확보한 상태이며, 미국 전략사령부, 공군 전투 사령부, 북아메리카 항공우주 방위사령부 등과 긴밀히 연계하여 시스템 성능 향상을 위한 연구 개발을 지속하고 있다. 또한, 미사일 방어 시스템 도입과 함께 유사시 법제와 국민 보호법을 정비하여, 탄도 미사일 공격 시 전국 순간 경보 시스템을 통해 경보를 발령하고 국민 대피 및 구호 조치를 시행하도록 규정하고 있다. 이러한 보호 조치는 일본 국민뿐 아니라 일본 내 외국인에게도 적용된다. 다만, 대량살상무기 공격 시에는 안전 확보가 가능해질 때까지 구호 활동이 제한될 수 있다.

2. 3. 대한민국의 미사일 방어

미국은 한국에 레이다 등을 설치해, 북한의 모든 탄도 미사일 발사를 7초 만에 탐지해낸다. 과거 언론에서는 탐지 시간을 1분 또는 2분으로 보도했으나, 최근 미국발 뉴스에서는 7초라고 보도되었다.[100]

2. 4. 극초음속 미사일과 미사일 방어의 미래

이란과 북한을 포함한 여러 국가들은 기존의 미사일 방어 시스템을 회피하기 위해 비행 중 기동하며 궤도를 변경할 수 있는 미사일 개발을 추진해 온 것으로 보인다.[5][6]

최근에는 특히 극초음속 미사일이 새로운 위협으로 부상하고 있다. 2018년 3월 1일, 블라디미르 푸틴 러시아 대통령은 연례 국정 연설에서 미국의 미사일 방어망을 돌파할 수 있는 신형 무기 개발 현황을 공개했다. 여기에는 새로운 대륙간 탄도 미사일 (RS-28)과 원자력 추진 순항 미사일 등이 포함되었다[55]。

러시아, 중국 등은 기존 미사일 방어 체계를 무력화하기 위한 수단으로 극초음속 활공체(HGV) 개발에 집중하고 있다. 대표적인 예로 미국의 Falcon HTV2, 중국의 둥펑-17, 러시아의 아반가르드 등이 있으며, 이들은 부스터 로켓으로 극초음속까지 가속된 후 낮은 고도로 활공하며 목표를 향해 돌진하는 방식으로 요격을 어렵게 만든다[56][57]。 이러한 부스트-글라이드 방식의 극초음속 무기는 비행 중 궤도를 예측 불가능하게 변경할 수 있어 현재의 미사일 방어 시스템으로는 요격이 매우 어렵다.[8]

2022년 3월, 러시아가 우크라이나 침공 과정에서 극초음속 미사일을 사용하자 조 바이든 미국 대통령은 해당 무기를 "거의 막을 수 없는 것"이라고 평가하기도 했다.[7]

이에 대응하여 미국 등은 극초음속 무기를 요격하기 위한 새로운 시스템 개발에 착수했다. 글라이드 단계 요격기(GPI, Glide Phase Interceptor)는 활공 단계에 있는 기동형 극초음속 무기를 방어하는 것을 목표로 한다.[9][10] 또한, 기존 요격 미사일의 한계를 극복하기 위한 대안으로 레일건과 같은 신개념 무기 연구도 진행되고 있다.[57]

3. 미사일 방어 분류

미사일 방어는 여러 가지 특징에 따라 분류될 수 있다. 주로 요격 대상이 되는 적 미사일의 유형이나 사거리, 적 미사일의 비행 단계, 그리고 요격이 외기권에서 이루어지는지 또는 대기권 내에서 이루어지는지 등에 따라 구분된다.

인도의 첨단 항공 방어(AAD) 시스템의 대기권 내 요격미사일 발사 장면


요격 대상 미사일의 유형과 사거리는 전략, 전구, 전술 미사일 방어로 나눌 수 있다. 각 유형은 요격에 필요한 고유한 기술적 요구 사항을 가지며, 특정 유형의 미사일을 요격할 수 있는 방어 시스템이 다른 유형의 미사일은 요격하지 못하는 경우도 많다. 물론, 때로는 시스템의 요격 능력이 중첩되기도 한다.

또한, 탄도 미사일은 일반적으로 궤도 상의 세 단계, 즉 발사 직후의 상승 단계(Boost phase), 대기권 밖을 비행하는 중간 단계(Mid-course phase), 그리고 목표를 향해 하강하는 종말 단계(Terminal phase)를 거치며, 각 비행 단계에서 요격이 시도될 수 있다.

마지막으로, 요격이 이루어지는 고도에 따라 지구 대기 안쪽(대기권 내, Endoatmospheric) 또는 바깥쪽(대기권 외, Exoatmospheric) 요격으로 분류할 수 있다. 대부분의 탄도 미사일은 비행 경로가 대기권 안팎을 모두 지나기 때문에 어느 영역에서든 요격이 가능하다. 각 요격 환경과 기술에는 고유한 장단점이 있다. 예를 들어, THAAD와 같은 일부 시스템은 대기권 내와 대기권 밖 모두에서 요격할 수 있도록 설계되어 두 번의 요격 기회를 제공하기도 한다.

3. 1. 요격 대상 및 사거리에 따른 분류

유도탄 방어는 요격 대상 미사일의 유형/사거리, 비행 단계(외기권 또는 대기권), 요격 고도 등 여러 기준에 따라 나눌 수 있다. 이 중 가장 일반적인 분류는 요격 대상 미사일의 사거리에 따른 것으로, 크게 전략, 전구, 전술 미사일 방어로 구분된다. 각 유형은 고유한 요격 기술을 필요로 하므로 특정 시스템이 모든 종류의 미사일에 대응하기는 어렵지만, 때로는 요격 능력이 중첩되기도 한다.

  • '''전략 미사일 방어'''(Strategic Missile Defense): 초속 약 7km/s(시속 15,700마일) 속도로 비행하는 장거리 대륙간 탄도 미사일(ICBM)을 요격하는 것을 목표로 한다. 현재 운용 중인 대표적인 시스템으로는 모스크바를 방어하는 러시아의 A-135 시스템, 아시아 등에서 발사된 미사일로부터 미국 본토를 방어하기 위한 미국의 지상 기반 중거리 방어(GMD) 시스템, 그리고 이스라엘의 애로우 3 등이 있다. 방어 범위는 러시아 시스템처럼 특정 지역에 국한되거나, 미국 및 이스라엘 시스템처럼 국가 전체를 대상으로 할 수 있다. 미국은 이란이나 북한의 장거리 미사일 개발 가능성을 이유로 본토 방어를 위한 국가 미사일 방어(NMD) 개념 하에 GMD 시스템을 구축하였다.

  • '''전구 미사일 방어'''(Theater Missile Defense, TMD): 초속 약 3km/s(시속 6,700마일) 이하의 속도로 비행하는 중거리 탄도 미사일(MRBM)이나 준중거리 탄도 미사일(IRBM)을 방어한다. 여기서 '전구(Theater)'는 군사 작전이 이루어지는 전체 지역을 의미하며, 보통 반경 수백 킬로미터에 해당한다. 클린턴 행정부 시기 ABM 조약과의 마찰을 피하면서 미사일 방어 능력을 확보하기 위해 기존의 GPALS 계획 대신 지상 배치형 요격 미사일을 중심으로 하는 TMD 개념이 추진되었다. 대표적인 전구 미사일 방어 시스템으로는 미국의 종말 고고도 지역 방어(THAAD), 이지스 BMD, 항공기 레이저(ABL), 이스라엘의 애로우 2와 데이비드 슬링, 러시아의 S-400 등이 있다.

  • '''전술 미사일 방어'''(Tactical Missile Defense): 통상 초속 1.5km/s(시속 3,400마일) 미만의 속도로 비행하는 단거리 탄도 미사일(SRBM)을 요격 대상으로 한다. 이러한 전술 탄도 미사일을 요격하는 시스템은 비교적 짧은 사거리(보통 20km~80km)를 가진다. 현재 실전 배치된 주요 시스템으로는 미국의 패트리어트, 이스라엘의 아이언 돔, 러시아의 S-300V 등이 있다.


미사일 방어 체계는 탄도 미사일의 위협에 대응하기 위한 수단이지만, 그 효용성에는 한계가 있다는 지적도 있다.[58][59] 예를 들어, 변칙 기동을 하는 미사일이나 다수의 미사일로 동시에 공격하는 포화 공격에는 효과적으로 대응하기 어려울 수 있다.

3. 2. 요격 미사일 비행 단계에 따른 분류

탄도유도탄은 발사 후 목표 지점에 도달하기까지 일반적으로 세 가지 비행 단계를 거치며, 미사일 방어는 어느 단계에서 요격하는지에 따라 분류될 수 있다. 각 단계는 고유한 특징과 요격의 장단점을 가지며, 사용되는 방어 시스템도 다르다.

=== 상승 단계 (Boost phase) ===

상승 단계는 미사일의 로켓 엔진이 연소하며 추진력을 얻는 초기 비행 단계로, 일반적으로 발사 지점 상공에서 이루어진다. 이 단계에서의 요격은 미사일 속도가 비교적 느리고, 아직 기만체(decoy)를 사용하기 전이며, 내부 연료로 인해 폭발에 취약하다는 장점이 있다. 그러나 요격 시스템을 발사 지점 근처에 배치하기 어렵고, 특히 적대국 영공 침범 문제가 발생할 수 있으며, 요격 가능한 시간(약 180초)이 매우 짧다는 단점이 있다.

주요 요격 시스템으로는 운동 에너지 요격기(KEI, Kinetic Energy Interceptor)와 항공기 레이저(ABL, Airborne Laser)가 연구되었다. KEI는 대형 미사일로 직접 충돌하여 파괴하는 방식이며, 지상 및 함선 발사형이 고려되었다. -- ABL은 항공기에 탑재된 고출력 레이저로 미사일 동체, 특히 연료 탱크를 가열하여 자폭을 유도하는 방식이다. 미국 공군에서 AL-1으로 개발했으나 2011년 중단되었고, 로켓 연소가 끝난 미사일에는 효과가 없으며 사거리도 200km~300km 정도로 제한적이다.

=== 중간 단계 (Mid-course phase) ===

중간 단계는 미사일의 로켓 연소가 종료된 후, 대기권 밖 우주 공간을 관성 비행하는 단계이다. 이 단계는 대륙간 탄도 미사일(ICBM)의 경우 최대 20분까지 비행이 지속되어 요격 시간이 비교적 길고, 방어 범위가 넓다는 장점이 있다. 하지만 요격을 위해 크고 복잡한 미사일과 레이더 시스템, 때로는 우주 기반 센서까지 필요하며, 우주 공간용 기만체에 대응해야 하는 어려움이 있다.

대표적인 중간 단계 요격 시스템은 지상 배치 미사일 방어 체계(GMD, Ground-Based Midcourse Defense)와 이지스 탄도 미사일 방어 시스템(Aegis BMD)이다. GMD는 GBI 미사일을 사용하여 대기권 밖(Exo-Atmospheric)에서 운동 에너지로 직접 충돌하여 요격하는 EKV(Exo-Atmospheric Kill Vehicle)를 사용한다. 이지스 BMD는 이지스함에서 SM-3 미사일을 운용하며, 이는 경량 대기권 밖 투사체(LEAP: Lightweight Exo-Atmospheric Projectile)를 이용해 고도 70km~500km에서 요격할 수 있다[65]. SM-3는 지속적인 성능 개량(Block IA, IB, IIA 등)을 통해 요격 능력과 대응 가능한 미사일 종류를 확대하고 있다. 이스라엘과 미국이 공동 개발한 애로우 3(Arrow 3) 역시 대기권 밖 요격 미사일이다. 또한, 하나의 요격 미사일에서 여러 소형 요격체를 방출하여 다수의 목표나 기만체를 동시에 요격하는 다탄두 요격체(MKV, Multiple Kill Vehicle) 개념도 연구되었다.

=== 종말 단계 (Terminal phase) ===

종말 단계는 미사일이 대기권에 재진입하여 속도가 줄어들면서 목표물을 향해 하강하는 마지막 비행 단계이다. 이 단계에서는 비교적 소형 요격 미사일로 대응 가능하고, 대기 재진입 시 기만체의 효과가 감소하며, 상대적으로 덜 정교한 레이더로도 운용 가능하다는 장점이 있다. 반면, 요격 시간이 30초 미만으로 극히 짧고 방어 범위가 좁으며, 핵탄두 요격 시 파편 및 방사성 물질 낙하 위험(그 영향은 핵폭발 자체보다는 미미함)이 단점으로 꼽힌다.

주요 종말 단계 요격 시스템으로는 종말고고도지역방어(THAAD, Terminal High Altitude Area Defense)와 패트리어트 PAC-3(Patriot Advanced Capability-3)가 있다. THAAD는 대기권 내 높은 고도(40km~150km)에서 요격한다. -- PAC-3는 기존 패트리어트 시스템을 개량하여 직접 충돌(Hit-to-Kill) 방식으로 요격하며, 대탄도탄 요격 시 사거리는 약 20km 정도로 짧고[68], 노동 미사일과 같은 준중거리 탄도 미사일(MRBM)에 대해서는 방호 범위가 반경 20km 정도로 축소된다. ICBM이나 SLBM과 같이 종말 속도가 매우 빠른 미사일에는 대응하기 어렵다. 직격 성공률을 높이고 생화학 탄두 무력화를 위해 소형 파편 탄두도 내장하고 있다. 이 외에도 이스라엘의 애로우 2(Arrow 2), 미국/독일/이탈리아가 공동 개발한 중거리 사거리 연장형 대공 방어 시스템(MEADS), 대한민국의 KM-SAM(천궁-II) 등이 있으며, 과거에는 미국의 스프린트, 러시아의 ABM-3 Gazelle, 중국의 HQ-29 등도 개발되거나 운용되었다.

일반적으로 이러한 단계별 요격 시스템들은 단독으로 사용되기보다는, 여러 시스템을 중첩하여 다층 방어망을 구축함으로써 전체적인 요격 성공률을 높이는 방식으로 운용된다.

3. 3. 요격 고도에 따른 분류

미사일 방어는 요격이 이루어지는 고도에 따라 외기권(Exoatmospheric)과 대기권(Endoatmospheric) 요격으로 나눌 수 있다. 대부분의 탄도 미사일은 비행 과정에서 대기권과 외기권을 모두 통과하므로, 두 영역 모두에서 요격이 시도될 수 있으며 각 영역에서의 요격은 서로 다른 장단점을 가진다.

  • '''외기권 요격''': 고도 100km 이상의 우주 공간에서 이루어지는 요격 방식이다. 주로 장거리 미사일 방어에 사용된다. 미사일 비행 중간 단계에서 요격하므로 비교적 긴 대응 시간을 확보할 수 있고, 넓은 방어 범위를 가지므로 적은 수의 요격 미사일로도 넓은 지역을 보호할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 요격 미사일의 크기가 크고 무거워 이동 및 배치가 어렵고, 적 미사일이 사용하는 기만체(decoy)를 식별하고 대응하는 능력이 필요하다는 단점이 있다. 대표적인 예로는 미국의 지상 기반 중간단계 방어(GMD, GBI 미사일)와 SM-3가 있다.

  • '''대기권 내 요격''': 고도 100km 이하의 지구 대기 내에서 이루어지는 요격 방식이다. 주로 단거리 미사일 방어에 사용된다. 요격 미사일이 비교적 작고 가벼워 이동 및 배치가 용이하며, 대기권 내에서는 풍선 형태의 기만체가 효과를 발휘하기 어렵다는 장점이 있다. 반면, 요격 가능 거리가 짧아 방어할 수 있는 지역이 제한적이고, 미사일이 목표에 근접한 종말 단계에서 요격하므로 탐지 및 대응 시간이 짧다는 단점이 있다. 대표적인 예로는 미국의 MIM-104 패트리어트와 인도의 첨단 공중 방어 시스템(AAD)가 있다.


THAAD(Terminal High Altitude Area Defense)와 같은 일부 시스템은 대기권 상층부와 외기권 하층부 모두에서 요격할 수 있도록 설계되어, 두 번의 요격 기회를 제공할 수도 있다.

4. 미사일 방어 체계 구성 요소

미사일 방어는 날아오는 탄도 미사일을 탐지하고 추적하여 요격하는 복합적인 시스템이다. 탄도 미사일은 매우 빠른 속도(대륙간 탄도 미사일의 경우 초속 8000m 이상)로 비행하며[58][59], 사거리가 길어질수록 요격 난이도가 높아진다. 따라서 미사일 방어 시스템은 여러 구성 요소가 유기적으로 결합되어 작동한다.

주요 구성 요소는 크게 탐지 및 추적 시스템, 요격 시스템, 지휘 통제 시스템으로 나눌 수 있다.


  • '''탐지 및 추적 시스템'''은 조기 경보 위성, 지상 및 해상의 고성능 레이더 등을 이용하여 미사일 발사를 감지하고 비행 궤도를 추적하는 역할을 담당한다. 이지스함에 탑재된 AN/SPY-1 레이더나 해상 배치 X-밴드 레이더(SBX), 지상 배치형 AN/TPY-2 레이더 등이 대표적인 예이다.
  • '''요격 시스템'''은 탐지·추적 정보를 바탕으로 미사일을 직접 파괴하는 수단이다. 미사일의 비행 단계(초기, 중간, 종말)에 따라 다양한 요격 시스템이 사용된다. 중간 단계 요격에는 주로 이지스 BMD의 SM-3나 지상 발사형 GBI가 사용되며, 대기권 밖에서 운동 에너지를 이용해 목표를 파괴한다. 종말 단계에서는 THAAD나 패트리어트 PAC-3 등이 대기권 재진입 단계의 미사일을 요격한다. 이러한 요격 시스템들은 개별적으로 운용되기보다는 함께 사용되어 전체 요격 성공률을 높이는 것을 목표로 한다.
  • '''지휘 통제 시스템'''은 각종 센서로부터 수집된 정보를 통합하고 분석하여 전체적인 상황을 파악하며, 최적의 요격 수단을 결정하고 명령을 내리는 등 미사일 방어 작전 전반을 관리하는 역할을 수행한다.


미사일 방어 시스템은 탄도 미사일 위협에 대응하는 중요한 수단이지만, 모든 공격을 완벽하게 막을 수 있는 만능 무기는 아니며 기술적, 운용적 한계를 지닌다[58][59]. 특히 변칙적인 궤도로 비행하는 미사일이나[61], 극초음속 무기, 다수의 미사일을 동원한 포화 공격 등에 대한 대응 능력은 여전히 과제로 남아있다[60][62]. 이러한 한계 때문에 일부 국가에서는 요격 중심의 방어 전략과 더불어 억제력 확보를 위한 반격 능력 보유를 추진하기도 한다[63].

4. 1. 탐지 및 추적

탄도 미사일의 발사 징후를 포착하고 발사된 미사일을 식별, 추적하는 것은 미사일 방어 시스템의 가장 첫 단계이자 핵심적인 과정이다. 이를 위해 조기 경보 위성, 지상 및 해상 레이더, 항공기 탑재 센서 등 다양한 감시 자산이 활용된다.

미국은 한국에 배치된 레이더 등을 통해 북한의 탄도 미사일 발사를 7초 이내에 탐지할 수 있는 능력을 갖춘 것으로 알려져 있다.[100] 이는 과거 언론 보도에서 언급된 1~2분보다 훨씬 단축된 시간이다.

탄도 미사일 발사 시 발생하는 강력한 열과 화염은 주로 조기 경보 위성에 의해 가장 먼저 탐지된다. 이러한 위성은 고감도 적외선 센서를 탑재하여 미사일 발사체의 특징적인 열원을 감지하고 즉시 지상 기지에 통보한다. 현재 미국의 주요 조기 경보 위성으로는 DSP 위성이 운용되고 있으며, 후속 위성으로 탐지 정밀도가 5배 이상 향상된 우주 공간 적외선 시스템 (SBIRS)이 개발되어 배치되고 있다.

위성으로부터 수신된 조기 경보 정보는 미국 본토의 '''MCS (Mission Control Station)'''나 일본, 독일, 한국 등 동맹국에 위치한 미군 기지의 '''JTAGS (Joint Tactical Ground Station)'''에서 처리된다. 이 정보는 미국 4군의 통합 정보 배포 네트워크인 IBS (Integrated Broadcast Service)를 통해 각급 부대에 실시간으로 전파된다. 이지스 BMD 시스템을 탑재한 함정은 '''JTT (Joint Tactical Terminal)''' 단말을 통해 IBS 정보를 수신하여 미사일 추적 및 요격 준비에 활용한다. 조기 경보 정보의 유무는 요격 성공률에 큰 영향을 미치며, 정보가 없을 경우 요격률이 절반까지 감소할 수 있다는 분석도 있다.

또한, 발사된 탄도 미사일을 보다 정밀하게 식별하고 추적하기 위해 저궤도를 도는 STSS 위성 (구칭 SBIRS(Low))의 배치도 추진되고 있다. 일본의 경우, 미사일 방어 정보의 상당 부분을 미국의 조기경계위성과 북미항공우주방위사령부(NORAD)에 의존하고 있으며, 미사와 기지의 JTAGS를 통해 수신된 정보가 자위대의 자동 경계 관제 시스템(JADGE)에 입력되는 것으로 추정된다.

조기 경보 위성이 발사 사실을 알리면, 지상과 해상에 배치된 고성능 레이더가 본격적으로 미사일 탐지 및 추적 임무를 수행한다.

  • '''지상 레이더''': 일본 항공자위대는 J/FPS-5 경계 관제 레이더를 운용 중이다. 독특한 돔 형태 때문에 '가메라 레이더'라는 별칭으로도 불리며, 항공기 탐지와 미사일 방어 임무를 동시에 수행할 수 있다. L 밴드와 S 밴드를 사용하는 액티브 위상 배열 레이더로, 수천 킬로미터에 달하는 탐지 거리를 바탕으로 발사 직후의 탄도 미사일을 탐지하여 조기 경보 정보를 제공한다. 2008년부터 2011년까지 아오모리현, 니가타현, 가고시마현, 오키나와현의 항공자위대 기지에 총 4기가 배치되었다.[81] 미국의 AN/TPY-2 레이더 역시 대표적인 지상 기반 X-밴드 레이더로, 원거리 탐지 및 정밀 추적 능력을 갖추고 있으며, 이지스 BMD 시스템과 연동하여 원격 발사(Launch on Remote)를 지원하기도 한다.

  • '''해상 레이더''': 이지스함에 탑재된 AN/SPY-1 레이더는 이지스 BMD의 핵심 탐지 수단이다. 미사일 방어 임무를 위해 지속적으로 성능 개량이 이루어지고 있으며, 조기 경보 정보를 바탕으로 특정 영역에 탐지 능력을 집중시켜 미사일을 추적한다. AN/SPY-1 레이더의 최대 탐지 거리는 1000km 이상으로 알려져 있으며, 2009년 일본 해상자위대의 이지스함 '키리시마'는 모의 비행체를 1100km 거리까지 추적한 사례가 있다.[64] 포착된 미사일 정보는 이지스 시스템의 전술 정보 처리 장치로 전송되어 SM-3 미사일 발사를 위한 사격 제원을 계산하는 데 사용된다. 일본 해상자위대의 이지스 BMD 함정은 미 해군 함정으로부터 링크 16 통신(가시거리 내) 또는 위성 중계 방식인 S-TADIL J(가시거리 외)를 통해 조기 경보 정보를 수신할 수 있다.[82]


AWACS와 같은 항공기는 레이더를 이용해 공중 위협을 탐지하지만, 탄도 미사일 탐지에는 제한적이다. 이에 일본은 항공기에 탑재하여 원거리에서 탄도 미사일 등을 탐지할 수 있는 새로운 센서 시스템 개발을 추진해왔다. 방위성 기술연구본부(현 방위장비청)는 2000년부터 2010년까지 UP-3C 항공기를 이용해 항공기 탑재형 적외선 센서 시스템인 '에어보스(AIRBOSS)'를 개발하고 시험했으며, 하와이에서 실시된 시험에서 탄도 미사일 탐지 및 추적에 성공하기도 했다. 이후 전파(레이더)와 광파(적외선) 정보를 융합하는 복합 센서 시스템 연구도 진행 중이다.

4. 2. 요격 시스템

(Boost Phase)항공기 레이저 (ABL)항공기 탑재 레이저로 미사일 외피 가열하여 파괴미국 공군 개발 (AL-1), 2011년 개발 중단운동 에너지 요격기 (KEI)직격 파괴 방식(운동 에너지탄)지상/해상 발사형 개발 중단중간 단계
(Mid-course Phase)이지스 BMD (SM-3)해상 발사, 외기권 요격, 운동 에너지탄(LEAP) 사용미국, 일본 등 운용, 지속적인 성능 개량 중지상 발사형 중간단계 방어 (GBI)지상 발사, 외기권 요격, 운동 에너지탄(EKV) 사용미국 본토 방어용, 폴란드 배치 계획은 SM-3로 변경종말 단계
(Terminal Phase)사드 (THAAD)지상 발사, 고고도(대기권 상층/외기권 하층) 요격, 운동 에너지탄(KKV) 사용이동식 발사대 운용, 한국 등 배치패트리어트 PAC-3지상 발사, 저고도(대기권 내) 요격, 운동 에너지탄 + 파편 탄두다수 국가 운용, 실전 경험 보유애로우 미사일지상 발사, 고고도/저고도 요격미국-이스라엘 공동 개발KM-SAM지상 발사, 중고도 요격한국 개발MEADS지상 발사, 중고도 요격미국-독일-이탈리아 공동 개발 (PAC-3 대체 목적이었으나 개발 지연 및 참여국 변경)



=== 초기 단계 요격 시스템 ===

초기 단계 요격은 미사일이 아직 상대적으로 느리고 탄두가 분리되기 전이라 요격이 비교적 쉽다는 장점이 있다. 하지만 요격 시스템이 항상 발사 지점 근처에 위치하기 어렵고, 적의 영공 안에서 요격해야 할 가능성이 높아 제공권 확보가 필수적이라는 단점이 있다.



=== 중간 단계 요격 시스템 ===

중간 단계 요격은 탄도 미사일이 대기권 밖 우주 공간을 관성 비행하는 동안 이루어진다.

=== 종말 단계 요격 시스템 ===

종말 단계 요격은 탄도 미사일이 목표를 향해 대기권으로 재진입한 후 착탄하기 전에 이루어진다.

=== 최신 동향 및 한계 ===

각국은 기존 미사일 방어망을 무력화하기 위한 새로운 공격 무기 개발에 나서고 있다. 2018년 블라디미르 푸틴 러시아 대통령은 미국의 미사일 방어망을 돌파할 수 있는 신형 ICBM (RS-28)과 원자력 추진 순항 미사일 등을 공개했다[55]. 또한, 미국 (Falcon HTV2), 중국 (둥펑-17), 러시아 (아반가르드) 등은 극초음속으로 저공 비행하여 요격을 회피하는 극초음속 무기 개발에 경쟁적으로 나서고 있으며[56][57], 이에 대응하기 위한 요격 시스템 개발도 동시에 진행 중이다[57].

미사일 방어 시스템은 탄도 미사일 위협에 대응하는 중요한 수단이지만, 만능은 아니다. 기술적 한계와 운용상의 어려움으로 인해 모든 미사일 공격을 완벽하게 막아낼 수는 없다는 것이 일반적인 평가다[58][59]. 특히, 예측 불가능한 궤도로 비행하는 미사일이나[61], 극초음속 미사일, 다수의 미사일이 동시에 공격해오는 포화 공격(Saturation attack)에 대해서는 현재의 요격 시스템만으로는 대응이 어렵다는 지적이 꾸준히 제기되고 있다[60][62]. 이러한 한계 때문에 일부 국가에서는 요격 중심의 방어 전략과 더불어 억제력 확보를 위한 반격 능력 보유를 추진하기도 한다[63].

4. 3. 지휘 통제 시스템

미 해안 경비대 지휘 통제 및 통신


지휘통제, 전투 관리 및 통신(C2BMC) 시스템은 탄도 미사일 방어 시스템(BMDS) 운영을 위해 다양한 센서에서 수집된 정보를 중앙 집중식 센터로 통합하는 하드웨어 및 소프트웨어 인터페이스이다. 지휘 센터는 이 통합된 정보를 바탕으로 BMDS의 상태, 시스템 범위, 탄도 미사일 공격 상황 등을 파악하고 인적 관리를 수행한다. C2BMC는 사용자가 전투 상황을 시각적으로 파악하고 최적의 요격 방안을 선택할 수 있도록 지원한다.[11][12][13]

최초의 C2BMC 시스템은 2004년부터 운영되기 시작했으며, 이후 지속적인 성능 개선을 통해 더 많은 센서 정보를 통합하고 전투 지휘관 간의 통신 능력을 향상시켜 왔다. C2BMC는 실제 교전이 시작되기 전에도 실시간 계획 시스템을 가동할 수 있는 능력을 갖추고 있다.[14][15]

지상 기반 중간단계 방어(GMD) 시스템은 미국 본토로 향하는 중거리 및 장거리 탄도 미사일을 탐지하고 요격하는 임무를 수행한다. GMD는 방어 위성 통신 시스템으로부터 데이터를 전송받아 표적 정보를 종합하며, 미사일 발사 시 실시간 데이터를 중계할 수 있다. 또한 GMD는 C2BMC로부터 정보를 수신하여 이지스 SPY-1 레이더와 TPY-2 레이더가 방어 시스템에 기여할 수 있도록 연동된다.[16] GMD 시스템은 1990년대 초반 기술을 기반으로 하여 노후화 문제가 제기되었으며, 이에 따라 2018년경 지상 센서 교체 등 성능 개선이 이루어졌다. 이 업데이트는 최대 44개의 요격 미사일을 운용할 수 있도록 시스템 처리 능력을 향상시키고 중복성과 비효율성을 줄이는 것을 목표로 했다.[17]

미사일 방어 시스템의 효과적인 운용을 위해서는 육상, 공중, 해상 전력 간의 원활한 통신이 필수적이다. Link-16은 이러한 합동 작전을 지원하고 상호 운용성을 개선하기 위한 전술 데이터 링크이다. 이 시스템은 나토 및 동맹국과의 합동 작전뿐만 아니라 미 육군과 해군의 공중 및 해상 작전에도 사용된다. Link-16은 다수의 사용자에게 동시에 정보를 전송할 수 있으며, 각 단말기가 네트워크 노드 역할을 수행하여 분산된 전력이 유기적으로 작전을 수행하도록 지원한다.[18] 최신 Link-16 단말기인 다기능 정보 분배 시스템 저용량 단말기(MIDS LVT)는 크기가 작아져 다양한 공중, 지상, 해상 플랫폼에 탑재되어 데이터 통합 능력을 향상시킨다. MIDS LVT는 대부분의 폭격기, 항공기, UAV, 공중급유기 등에 설치되어 방공 시스템 통합에 기여한다.[15]

미사일 방어청 로고


통합 항공 및 미사일 방어 전투 지휘 체계(IBCS)는 미 육군이 개발한 통합 지휘 및 통제 네트워크이다. IBCS는 다양한 센서(레이더 등)와 무기 발사대, 운용자 간의 데이터 중계를 통합하여, 특정 부대의 레이더가 탐지하지 못한 표적이라도 다른 부대의 레이더 정보를 받아 요격 미사일을 발사할 수 있게 한다. 이를 통해 방어 가능 지역을 넓히고, 동일 표적에 대한 중복 공격을 방지하여 요격 미사일 사용의 효율성을 높인다. IBCS는 C2BMC와 마찬가지로 동맹국의 방공 네트워크와 통합될 수 있는 확장성을 가지고 있다.[19][20] IBCS 교전 기지는 여러 센서의 원시 데이터를 통합하여 단일한 공중 상황도를 생성하고, 탐지된 위협에 가장 효과적으로 대응할 수 있는 무기와 발사대를 자동으로 선택한다. IBCS는 당초 2019년 운영을 목표로 했으나, 소프트웨어 문제로 인해 실전 배치가 지연되었다.[15] 2021년에는 F-35 전투기의 센서 데이터를 공중 게이트웨이를 통해 지상 IBCS에 연동하여 모의 화력 훈련을 실시하는 등, 미래의 전 영역 합동 지휘통제(JADC2) 개념 구현을 위한 노력이 진행 중이다.[21]

북대서양 조약 기구에서는 국가 군수 감독 회의(CNAD)가 극장 미사일 방어(TMD) 프로그램의 최고 지휘 권한을 가진다. 실제 프로그램 관리는 운영 위원회와 NATO C3 기관 산하의 프로그램 사무실(ALTBMD 프로그램 관리 조직)이 담당하며 CNAD에 보고한다. NATO는 러시아와의 TMD 협력을 위해 NRC 특별 실무 그룹을 운영하기도 했다. NATO는 현재의 극장 미사일 방어 프로그램을 업그레이드하기 위해 탈레스-레이시온 시스템즈와 1.36억유로 규모의 계약을 체결했다. ACCS 극장 미사일 방어 1이라고 불리는 이 프로젝트는 NATO 항공 지휘 통제 시스템에 탄도 미사일 궤적 처리 업데이트, 추가적인 위성 및 레이더 피드, 데이터 통신 및 상관 관계 기능 개선 등 새로운 기능을 제공할 예정이었다. 극장 미사일 방어 지휘 및 통제 시스템의 업그레이드를 통해 NATO는 단거리 및 중거리 탄도 미사일에 대한 방어를 위해 국가 센서 및 요격기를 연결할 수 있게 된다. NATO의 국방 투자 담당 사무차장인 패트릭 오로이(Patrick Auroy)에 따르면, 이 계약의 실행은 NATO의 극장 미사일 방어에 있어 주요한 기술적 이정표가 될 것이었다. 이 프로젝트는 2015년까지 완료될 것으로 예상되었다.[48] 2016년까지 통합된 대공 및 미사일 방어(IAMD) 기능이 작전 부대에 제공될 것이며, 이 시점까지 NATO는 진정한 극장 미사일 방어 능력을 갖추게 될 것으로 전망되었다.[49][50]

탄도 미사일 발사는 주로 조기 경보 위성에 의해 탐지된다. 현재는 DSP 위성이 사용되고 있으며, 후속 위성인 우주 공간 적외선 시스템(SBIRS)은 탐지 정밀도가 5배 이상 향상되었다. 이 위성들은 고감도 적외선 센서로 발사 시 발생하는 열원을 탐지하여 즉시 지상 스테이션으로 정보를 전송한다. 이 정보는 미국 본토의 '''MCS (Mission Control Station)''' 또는 일본, 독일, 한국 등 동맹국 미군 기지에 배치된 '''JTAGS (Joint Tactical Ground Station)'''에서 수신된다. 수신된 조기 경보 정보는 미국 통합전투사령부의 통합 정보 배포 네트워크인 IBS (Integrated Broadcast Service)를 통해 각 부대(이지스 BMD 함의 '''JTT''' 단말 등)에 전파되어 신속한 대응을 가능하게 한다. 발사된 미사일을 추적하기 위해 저궤도를 도는 STSS 위성 (구칭 SBIRS(Low))의 배치도 추진되고 있다.

일본의 미사일 방어 작전은 항공자위대의 항공총대사령관이 임명하는 BMD 통합 임무 부대 지휘관이 일원적으로 지휘한다. 미사일 방어는 미국의 협력이 필수적이므로, 2012년 항공총대 사령부를 후추 기지에서 요코타 기지로 이전하여 미일 공동 작전 센터 운영을 시작했다. 또한 신속한 대응을 위해 2005년 자위대법 개정을 통해 BMD 통합 임무 부대 지휘관에게 요격 승인 권한 등 상당한 재량권을 부여했다. 일본 미사일 방어망의 핵심 지휘 통제 시스템은 신 자동 경계 관제 시스템(JADGE: Japan Aerospace Defense Ground Environment)이다. JADGE는 조기 경보 위성 및 경계 관제 레이더(FPS-5, X밴드 레이더 등)로부터 얻은 탄도 미사일 정보를 통합하여 각 요격 부대에 전송하는 역할을 수행한다. JADGE는 2011년까지 미사일 방어 체계와의 연동을 위한 성능 개선을 완료했다.[81]

5. 주요 국가별 미사일 방어 시스템

HMS ''다이아몬드''가 2012년 처음으로 아스터 미사일을 발사하고 있다.


북대서양 조약 기구(NATO)는 대량 살상 무기와 모든 사거리의 미사일 확산에 대응하여 동맹군과 영토, 인구를 보호하기 위한 미사일 방어 시스템 구축을 추진해왔다. NATO는 '능동형 다층 전구 탄도 미사일 방어'(ALTBMD, Active Layered Theatre Ballistic Missile Defence) 시스템을 중심으로 미사일 방어 능력을 발전시키고 있다.

2010년 초 기준으로 NATO는 사거리 3000km 이하의 단거리 및 중거리 탄도 미사일로부터 특정 지역의 병력을 보호할 수 있는 초기 능력을 갖추었다. 최종 시스템은 저고도 및 고고도 방어를 포괄하는 다층 시스템으로 구성되며, 전투 관리 지휘, 통제, 통신 및 정보(BMC3I), 조기 경보 센서, 레이더, 다양한 요격기를 포함한다. NATO 회원국들이 센서와 무기 시스템을 제공하고, NATO는 BMC3I 개발과 전체 시스템 통합을 담당한다.

미사일 방어에 대한 논의는 2002년 프라하 정상 회담 이후 본격화되었으며, 기술적 타당성 연구를 통해 NATO 미사일 방어 시스템 구축의 기반을 마련했다. 2008년 부쿠레슈티 정상 회담에서는 당시 미국이 추진하던 유럽 미사일 방어 시스템 배치 계획의 정치적, 군사적 의미를 논의했다. 동맹국들은 미국의 미사일 방어 자산이 유럽과 북미 동맹국 보호에 기여할 것이며, NATO 차원의 미사일 방어 체계에 통합되어야 한다는 데 합의했다. 그러나 2009년 미국 버락 오바마 행정부가 폴란드에 배치하려던 장거리 요격기 계획을 단/중거리 요격기 중심으로 변경하면서 계획이 일부 수정되었다.

러시아는 NATO의 미사일 방어 시스템 배치에 민감하게 반응해왔다. 세르게이 라브로프 러시아 외무장관은 패트리어트 미사일 배치가 이란의 미사일 위협에 대한 방어 목적 외에 다른 의도가 있을 수 있다고 주장하기도 했다.

유럽 미사일 방어 체계 구축을 위해 버락 오바마 행정부는 이지스 탄도 미사일 방어 시스템을 탑재한 함정을 흑해를 포함한 유럽 해역에 파견했다.[44] 2012년에는 이 시스템이 임시 운용 능력을 갖추어 유럽 주둔 미군에게 중거리 탄도 미사일(IRBM) 공격에 대한 초기 방어 능력을 제공하게 되었다.[45] 다만, 이 시스템의 요격 미사일이 미국 본토 방어나 유럽 내 미군 및 시설 방어에 최적인지에 대한 논의는 계속되고 있다.[46] 이지스 탄도 미사일 방어 시스템은 지속적으로 발전하여, 2020년 11월에는 SM-3 Block II-A 미사일이 대륙간 탄도 미사일(ICBM)급 표적을 성공적으로 요격하는 시험에 성공하기도 했다.[47]

NATO 외에도 여러 국가들이 독자적인 미사일 방어 시스템을 개발 및 운용하고 있다. 주요 시스템 중 일부는 다음과 같다. (미국, 러시아, 이스라엘, 일본 등의 주요 시스템은 각 국가별 섹션에서 상세히 다룬다.)

5. 1. 미국

미국은 탄도 미사일 위협에 대응하기 위해 다층적인 미사일 방어 체계를 구축하고 운영하고 있다. 이는 크게 장거리 대륙간 탄도 미사일(ICBM)을 방어하는 전략 미사일 방어, 중거리 탄도 미사일(IRBM/MRBM)을 방어하는 전구 미사일 방어, 단거리 탄도 미사일(SRBM)을 방어하는 전술 미사일 방어로 나눌 수 있다. 또한 미사일의 비행 단계에 따라 상승 단계(Boost phase), 중간 단계(Mid-course phase), 종말 단계(Terminal phase) 요격 시스템을 개발 및 배치하고 있다.

=== 초기 개발과 냉전 시대 ===

1950년대와 1960년대 미국은 나이키 프로젝트를 통해 미사일 방어 시스템 개발을 시작했다. 초기에는 적 폭격기 요격을 목표로 했으나 점차 탄도 미사일 방어로 초점이 옮겨갔다. 나이키 허큘리스는 제한적인 탄도탄 요격 능력을 가졌고, 이후 개발된 나이키 제우스는 핵탄두를 탑재하여 ICBM 요격을 목표로 했으나 실전 배치되지는 못했다. 이후 센티넬 프로그램 등을 통해 주요 도시 방어를 목표로 시스템 개발이 이어졌으나, 기술적 한계와 비용 문제 등으로 제한적인 성과를 거두었다.

1980년대 로널드 레이건 행정부는 전략 방위 구상(SDI, Strategic Defense Initiative)을 발표했다. 이는 인공위성에 레이저 병기나 요격 미사일을 탑재하여 소련의 핵미사일을 요격한다는 구상으로, '스타워즈 계획'이라는 별칭으로 불렸다. 막대한 예산이 투입되었지만 당시 기술력으로는 실현 가능성이 낮다는 비판을 받았으며, 소련에 군비 경쟁 부담을 가중시켜 붕괴를 앞당겼다는 평가와 실효성에 대한 논란이 공존한다.[52]

=== 냉전 이후의 변화 ===

냉전 종식 후, 소련의 위협 대신 지역 분쟁에서의 탄도 미사일 확산이 새로운 안보 문제로 떠올랐다. 특히 걸프 전쟁에서 이라크의 스커드 미사일 공격은 탄도 미사일 방어의 필요성을 부각시키는 계기가 되었다. 이에 조지 H. W. 부시 행정부는 제한적인 미사일 공격에 대한 방어를 목표로 하는 GPALS(Global Protection Against Limited Strikes) 구상을 발표했다. 이 시기에 THAAD와 패트리어트 PAC-3 개발 계획이 구체화되었다.[53][54]

빌 클린턴 행정부는 GPALS를 폐기하고 동맹국 및 해외 주둔 미군 방어에 초점을 맞춘 전역 미사일 방어(TMD, Theater Missile Defense)를 추진했다. 이는 탄도탄 요격 미사일 제한 조약(ABM 조약)을 유지하려는 의도도 반영된 것으로, 지상 배치형 요격 미사일 개발에 중점을 두었다.

이후 이란의 샤하브 3나 북한의 대포동 1과 같은 장거리 미사일 개발에 대한 우려가 커지면서, 조지 W. 부시 행정부는 미국 본토 방어(NMD, National Missile Defence) 계획을 본격화했다. 부시 행정부는 NMD와 TMD를 통합하여 포괄적인 미사일 방어(MD, Missile Defense) 체계 구축을 추진했으며, 이 과정에서 1972년 체결된 ABM 조약을 2002년 일방적으로 폐기하여 러시아 등의 반발을 사는 등 국제적인 논란을 일으켰다.

=== 주요 미사일 방어 시스템 ===

미국의 미사일 방어 시스템은 여러 단계에서 다층적으로 요격을 시도하여 방어 성공률을 높이는 것을 목표로 한다.

시스템분류주요 대상요격 단계주요 특징
GMD전략ICBM중간 단계미국 본토 방어, GBI 미사일 사용, 알래스카/캘리포니아 배치
이지스 BMD전략/전구탄도 미사일 (SRBM ~ IRBM)중간 단계이지스함 기반, SM-3 미사일 사용, 지속적 성능 개량
THAAD전구MRBM/IRBM종말 고고도이동식, AN/TPY-2 레이더 연동, 대기권 내외 요격 가능
패트리어트 PAC-3전술SRBM, 항공기, 순항 미사일종말 저고도직접 충돌 방식, 짧은 사거리, 실전 경험



=== 개발 중이거나 취소된 시스템 ===

미국은 상승 단계 요격 시스템 개발도 시도했으나 기술적, 비용적 문제로 어려움을 겪었다.

=== 동맹국과의 협력 ===

미국은 일본, 이스라엘 등 동맹국과 미사일 방어 시스템을 공동 개발하거나 판매하고 있다. 일본은 이지스 BMD 시스템을 도입하여 운용 중이며, SM-3 블록 IIA를 공동 개발했다. 또한 PAC-3 시스템도 운용하고 있다. 과거 육상 배치형 이지스 시스템인 이지스 어쇼어 도입을 추진했으나, 기술적 문제와 비용 문제 등으로 2020년 계획을 철회했다.[83][84][85][86] 이스라엘과는 애로우 미사일 시스템을 공동 개발했다.

5. 2. 러시아

소련은 1966년 모스크바 근처에 탄도탄 요격유도탄 시스템을 실전 배치했으며, 이는 ICBM 기지 근처에 위치했다. 이 시스템은 여러 차례 현대화를 거쳐 현재까지도 운용 중이다.

러시아(소련 시절 포함)는 초기부터 다양한 미사일 방어 시스템을 개발해왔다. 주요 시스템은 다음과 같다.

시스템 명칭개발/운용 기간비고
Барьер|바리예르ru1954년 ~ 1956년계획 단계
Система «А»|시스테마 아ru1955년 ~ 1964년실험 시스템, 사리샤간 시험장 배치. 1961년 3월 4일, V-1000 미사일로 Р-12|R-12ru 탄도 미사일 요격 성공.
А-35|A-35ru1972년 ~ 1990년대모스크바 주변 방어 시스템.
Наряд|나랴트ru-우주 기반 요격 시스템 계획.
A-1351995년 ~ 현재모스크바 방어 시스템. A-35를 대체하여 현재 운용 중이며, 대륙간 탄도 미사일(ICBM)과 같은 장거리 목표물(초당 약 7km 속도)을 요격할 수 있다.
A-235개발 중모스크바 방어 시스템. A-135를 대체할 차세대 시스템으로 개발 중이다.
테라-31960년대 ~레이저 무기 연구 시설.



모스크바를 방어하는 고정형 시스템 외에도, 러시아는 이동형 방공 및 미사일 방어 시스템을 운용하고 있다.

5. 3. 이스라엘

미국 외에도 탄도 미사일 요격 능력을 갖춘 미사일이 개발되었는데, 대표적인 예로 이스라엘의 애로우(Arrow) 미사일을 들 수 있다.

5. 4. 일본

일본에서는 1993년 북한이 핵확산 금지 조약(NPT)에서 탈퇴한 것을 계기로 미사일 방어망 구축 검토를 시작했다. 특히 1998년 8월 31일 북한의 대포동 1호 탄도 미사일 발사 실험(소위 '대포동 쇼크')[69] 이후, 일본은 이를 자국의 안전 보장에 대한 심각한 위협으로 간주하고 방위 시스템 구축 로드맵을 수립하는 등 북한의 움직임을 주시해 왔다. 이러한 배경 속에서 미국의 미사일 방어 계획 진행을 고려하여, 고이즈미 준이치로 총리가 이끌던 제2차 고이즈미 내각은 2003년 12월 19일 안전 보장 회의 및 임시 각의를 통해 '일본형 탄도 미사일 방어(BMD)' 시스템 도입을 공식 결정했다. 같은 날 '탄도 미사일 방어 시스템의 정비 등에 관하여'라는 각의 결정을 발표하고, 후쿠다 야스오 당시 내각관방장관은 이것이 주변국에 위협을 가하기 위한 목적이 아니라는 담화를 발표했다. 이후 일본 정부는 2004년부터 매년 1000억엔에서 2000억엔 규모의 예산을 투입하여 미사일 방어 체제 구축과 연구 개발을 지속하고 있다[69] . 2006년 북한의 첫 핵실험 이후에는 SM-3와 PAC-3 요격 미사일의 도입 및 배치를 본격화했다.

일본의 미사일 방어 체제는 크게 해상 기반의 이지스 BMD 시스템과 지상 기반의 패트리어트 PAC-3 시스템으로 구성된다.

'''이지스 BMD 시스템'''

해상자위대의 곤고형 호위함 4척은 2010년까지 일본형 이지스 BMD 시스템인 '이지스 BMD 3.6J' 또는 'JB1.0' 탑재 개수를 완료하고 미사일 방어 능력을 갖추었다. 이 시스템은 미국의 이지스 BMD 3.6을 기반으로 하지만, 조기 경보 정보 수신 방식 등에서 일부 차이가 있다. 이지스 BMD 함은 탄도 미사일 발사 시 조기 경보 정보를 받아 AN/SPY-1 레이더로 목표를 탐지·추적하고 SM-3 미사일로 요격한다. 곤고급 호위함 2척이 작전 배치될 경우, 남서 제도를 제외한 홋카이도에서 규슈까지의 넓은 범위를 방어할 수 있다.

일본은 더 나아가 미국과 공동으로 SM-3 블록 IIA 미사일을 개발했으며, 이는 2018년부터 실전 배치를 목표로 했다. 이 미사일은 이지스 BMD 5.1 시스템과 통합되어 요격 고도와 사거리가 향상되며, 중거리 탄도 미사일(IRBM)까지 대응할 수 있을 것으로 기대되었다. SM-3 블록 IIA를 탑재한 이지스함 2척으로는 남서 제도를 포함한 일본 열도 전역을 방어할 수 있게 된다.

이지스 BMD 함은 조기 경보 정보를 미 해군 함정으로부터 링크 16을 통해 직접 수신하거나, 위성 중계 방식인 S-TADIL J를 통해 원거리에서도 수신할 수 있다[82] . 주일 미군 역시 요코스카를 거점으로 다수의 이지스 구축함과 순양함을 배치하여 일본의 미사일 방어 체제와 긴밀히 연계하고 있다.

'''패트리어트 PAC-3 시스템'''

지상 기반 방어의 최종 단계를 담당하는 것은 항공자위대의 고사포 부대가 운용하는 패트리어트 PAC-3 시스템이다. 이 시스템은 기존 패트리어트 시스템을 개량한 것으로, 미사일이 직접 목표에 충돌하여 파괴하는 방식(Hit-to-Kill)을 채택한 PAC-3 미사일을 주력으로 사용하며, 링크 16 통신 능력을 갖추는 등 성능이 향상되었다. 2003년 이라크 전쟁에서 실전 경험을 쌓기도 했다.

그러나 PAC-3 시스템은 이지스 BMD 시스템에 비해 요격 고도와 범위가 제한적이다. 대탄도 미사일 요격 시 사거리는 약 20km에 불과하며, 특히 노동 미사일과 같은 준중거리 탄도 미사일(MRBM)에 대해서는 방어 범위가 반경 20km 정도로 축소된다. 이는 도쿄 중심부를 방어하기 위해 여러 기의 발사대를 수도권 곳곳에 분산 배치해야 함을 의미한다. 또한, 속도가 매우 빠른 대륙간 탄도 미사일(ICBM)이나 잠수함 발사 탄도 미사일(SLBM)에는 대응하기 어렵다는 한계가 있다. PAC-3 미사일은 직격 파괴 능력을 높이는 동시에, 내장된 소형 파편과 폭약을 이용해 생물·화학 무기 탄두를 무력화하는 효과도 고려하여 설계되었다.

'''지상 레이더 및 이지스 어쇼어 계획'''

일본은 미사일 탐지 및 추적 능력 강화를 위해 아오모리현의 샤리키 분둔 기지와 교토부의 미국군 게가미사키 통신소에 AN/TPY-2 X-밴드 레이더를 배치했다. 이 레이더는 THAAD 시스템의 일부이기도 하다.

또한, 상시적인 미사일 방어 능력 강화를 위해 2017년 12월, 지상 배치형 이지스 시스템인 '''이지스 어쇼어''' 2기의 도입을 결정했다[83] . 아키타와 야마구치현에 각각 1기씩 배치하여 2023년 운용 개시를 목표로 했으나[85] , 배치 예정 지역 주민들의 반발과 더불어 요격 미사일 발사 시 부스터를 안전하게 분리·낙하시키는 문제에 대한 기술적 어려움 및 추가 비용 발생 문제[86] , 그리고 방위성의 초기 평가 오류 등이 드러나면서 2020년 6월 배치 계획을 철회했다.

'''유효성 논란 및 관련 법제'''

일본의 미사일 방어 시스템 도입에 대해서는 그 실효성에 대한 논란이 존재한다. 군사 평론가 에바타 켄스케 등 일부 전문가들은 북한이 다수의 노동 미사일을 지하 사일로, 이동식 발사대, 심지어 위장 공작선 등 다양한 방식으로 동시에 발사할 경우 현재의 방어 시스템으로는 완벽한 요격이 어렵다고 지적한다[70] .

이에 대해 일본 정부와 방위 전문가들은 핵탄두를 탑재한 미사일 단 한 발이라도 요격에 성공한다면 수십만 명의 인명을 구할 수 있으므로 시스템은 충분히 유용하며, 1996년 타이완 해협 미사일 위기 사례처럼 통상 탄두 미사일을 이용한 정치적 위협에 대응하는 거부적 억지력으로서의 가치도 중요하다고 반박하고 있다.

일본은 미사일 방어 시스템 도입과 병행하여 유사시 법제와 국민 보호법 등 관련 법제를 정비했다. 탄도 미사일 공격이 예상될 경우 전국 순간 경보 시스템(J-ALERT)을 통해 국민에게 실내 대피 등의 경보가 발령되며, 피해 발생 시 부상자 치료 및 생활 지원 등의 국민 보호 조치가 이루어지도록 규정되어 있다. 이러한 보호 조치는 일본 국민뿐만 아니라 일본 내 외국인에게도 차별 없이 적용된다. 다만, 대량 살상 무기 공격 시에는 현장의 안전이 확보될 때까지 구조 및 보호 활동이 제한될 수 있다.

5. 5. 대한민국

주어진 원본 소스에는 '대한민국' 섹션에 해당하는 내용이 포함되어 있지 않습니다. 원본 소스는 주로 미국과 일본의 미사일 방어 체계에 대해 설명하고 있습니다. 따라서 해당 섹션의 내용을 작성할 수 없습니다.

6. 미사일 방어의 한계와 논란

미사일 방어는 제2차 세계 대전 말기 나치 독일의 V-2 로켓에 대한 대응책 연구에서 시작되었다. 당시 유일하게 고려된 방법은 대규모 대공포 사격이었으나, 미사일의 속도와 궤도를 고려할 때 요격 성공 확률은 매우 낮았고, 오히려 발사된 포탄이 지상에 더 큰 피해를 줄 수 있다는 문제가 있었다. 실제 작전 시험이 계획되기도 했지만, 연합군이 네덜란드의 V-2 발사 기지를 점령하면서 무산되었다.[22]

1950년대와 1960년대 냉전 시기 미사일 방어는 주로 핵무기를 탑재한 전략 미사일에 대한 방어를 의미했다. 기술 개발은 공격 감지 및 탄도 미사일 추적에 집중되었으나, 실제 요격 능력은 제한적이었다. 소련은 1961년 3월 4일 사리 샤간 시험장에서 세계 최초로 미사일을 이용한 비핵 탄도 미사일 요격 시험에 성공했다.[23]

미국에서는 프로젝트 나이키 방공 프로그램이 초기 적 폭격기 요격에서 탄도 미사일 방어로 초점을 옮겼다. 1950년대 나이키 허큘리스는 단거리 탄도 미사일 요격 능력을 갖췄으나 중거리 탄도 미사일(IRBM)이나 대륙간 탄도 미사일(ICBM)은 막을 수 없었다. 후속 나이키 제우스는 핵탄두를 탑재하고 레이더, 컴퓨터, 제어 시스템을 개선하여 ICBM 요격을 목표로 했으나, 우주 공간에서의 핵폭발로 발생하는 엑스선에 미사일 전자 장비가 취약할 수 있다는 우려가 제기되었다.[24] 1960년대 초, 나이키 제우스는 날아오는 탄두에 직접 충돌하여 파괴하는 'hit-to-kill' 방식의 요격을 최초로 시도했다.

그러나 미사일 방어 시스템의 실효성에 대한 논란은 계속되었다. 1963년 로버트 맥나마라 미국 국방부 장관은 나이키 제우스 대신 고속 단거리 스프린트 미사일을 사용하는 나이키-X 시스템 개발을 지시했다. 나이키-X는 첨단 능동 전자 주사 배열 레이더와 강력한 컴퓨터를 포함했지만, 소련이 더 많은 ICBM을 생산하면 쉽게 무력화될 수 있으며, 그 비용이 나이키-X 구축 비용보다 적게 들 것이라는 비판에 직면했다. 맥나마라 장관은 미사일 방어 시스템보다 방공호 건설이 인명 보호에 훨씬 비용 효율적(미사일 방어 약 700USD/명 vs 방공호 약 40USD/명)이라고 보고하며[25], 높은 비용과 낮은 효율성을 이유로 나이키-X 구축에 반대하고 소련과의 군비 제한 협정을 추진했다. 중국이 1967년 첫 수소폭탄 실험에 성공하자, 맥나마라는 나이키-X를 센티넬 프로그램으로 수정하여 중국과 같은 제한적인 ICBM 공격으로부터 주요 도시를 방어하는 것으로 목표를 축소했다.[26] 이는 소련을 자극하지 않으면서도 의회의 미사일 방어 시스템 구축 압력을 완화하려는 의도였다. 맥나마라는 센티넬 프로그램 발표 후에도 "전략 핵 공격 및 방어 군사력 제한에 대한 소련과의 합의가 그 어느 때보다 시급하고 바람직하다"고 강조했다.[27]

쿠바 미사일 위기 이후 소련 역시 미사일 방어 시스템 개발에 착수했다.[28] 1964년에는 핵탄두를 탑재한 고고도 장거리 요격 미사일 갈로시를 공개하고[23], 이를 이용해 모스크바 주변에 A-35 탄도 미사일 방어 시스템 구축을 시작했다. 그러나 A-35 시스템은 MIRV나 기만체 공격에 취약하다는 명백한 한계가 있었다. 핵 요격 미사일 폭발 시 발생하는 플라스마 구름이 레이더 탐지를 방해하여 사실상 일회용 방어에 그쳤고[28], 국경에 배치된 대형 레이더 기지들은 미국에 쉽게 노출되어 파괴될 수 있었다.[23] 결국 소련 국방부는 시스템의 완전한 구현을 포기하고 기능을 축소했으며, 이후 A-135 탄도 미사일 방어 시스템으로 업그레이드하여 현재까지 운용 중이다.

1972년 탄도 미사일 제한 조약에 따라 미사일 감지용 레이더는 영토 가장자리에 배치되어 바깥쪽을 향하도록 규정되었다.


이러한 군비 경쟁과 기술적 한계 속에서 1969년 SALT I 회담이 시작되었고, 1972년 탄도 미사일 제한 조약(ABM 조약) 체결로 이어졌다. 이 조약은 미국과 소련이 각각 1개의 미사일 방어 기지만을 보유하고, 기지당 요격 미사일과 발사기를 100기 이하로 제한하는 것을 골자로 했다. 또한 조약은 미사일 감지용 레이더를 자국 영토 외곽에 배치하고 바깥쪽을 향하도록 규정했다. 이는 양측의 상호 억지력을 유지하기 위한 조치였으나, 이동식이나 해상 기반 시스템 등 새로운 형태의 미사일 방어 개발을 제약하는 결과를 낳았다.

ABM 조약과 기술적 한계, 그리고 핵 방어 시설에 대한 대중의 반대로 인해 미국의 센티넬 프로그램은 세이프가드 프로그램으로 다시 변경되어 ICBM 기지 방어로 목표가 축소되었다. 여러 지역에 건설이 계획되었으나, ABM 조약과 후속 합의에 따라 최종적으로는 노스다코타주 그랜드 포크스 공군 기지 인근의 LGM-30 미니트맨 ICBM 방어 시스템만 배치되었다. 그러나 이마저도 정치적 변화, 제한된 효과, 높은 운영 비용 등의 문제로 1976년, 가동 4개월 만에 비활성화되었다.[30]

전략 방위 구상의 일환으로 구상된 우주 레이저 위성 방어 시스템 개념도


1980년대 초, 기술 발전에 따라 우주 기반 미사일 방어 가능성이 대두되면서 레이건 행정부는 전면적인 ICBM 공격을 막기 위한 야심 찬 전략 방위 구상(SDI)을 추진했다. SDI는 지상 및 우주 기반 미사일 시스템과 레이저, 입자 빔 무기 등 다양한 신기술을 연구했지만, 기술적 실현 가능성과 막대한 개발 비용 및 시간에 대한 논란에 휩싸였다. 특히 테드 케네디 상원 의원이 "무모한 스타워즈 계획"이라고 비판하면서 "스타워즈"라는 별칭을 얻었다.[31] 미국 물리학회(APS)는 지향성 에너지 무기 개념이 실현되려면 수십 년의 추가 연구 개발이 필요하다고 결론 내렸다.[32] 결국 SDI는 우주 기반 요격체와 지상 기반 시스템을 결합하는 방향으로 축소되었고, 1993년 전략 방위 구상 기구(SDIO)는 해체되어 지상 기반 시스템에 초점을 맞춘 탄도 미사일 방어 기구(BMDO, 현 미사일 방어국(MDA))로 대체되었다.

1990년대 초 걸프 전쟁에서 이라크의 스커드 미사일 공격에 대응하면서 전술 미사일 방어의 중요성이 부각되었다. 패트리어트 시스템은 원래 전술 미사일 요격용으로 설계되지 않았지만, 개량을 통해 제한적인 미사일 방어 능력을 보여주었다. 다만 그 효과에 대해서는 논란이 있었다.[33]

탈냉전 이후에도 미사일 방어 문제는 계속되었다. 클린턴 행정부는 러시아와 ABM 조약 수정을 협상하려 했으나 실패했다. 특히 북한, 이란 등 새로운 미사일 위협이 부상하면서 미국은 국가 미사일 방어(NMD) 구축에 관심을 보였지만, 러시아는 조약 수정을 거부했다. 한편 북한의 대포동 미사일 발사 이후 일본은 미국과의 미사일 방어 협력에 적극적으로 나서게 되었다.

2000년대 초 부시 행정부는 테러와의 전쟁과 함께 미사일 방어의 중요성을 더욱 강조하며, 2002년 일방적으로 ABM 조약에서 탈퇴했다. 이는 미사일 방어국(MDA) 주도로 조약의 제약을 넘어선 미사일 방어 시스템 개발 및 배치를 가능하게 했지만, 러시아 및 중국 등 주변국과의 군사적 긴장을 고조시킨다는 비판을 받았다. 부시 행정부는 북한과 이란의 미사일 위협을 명분으로 알래스카와 캘리포니아에 지상 기반 중간 단계 방어(GMD) 시스템 배치를 추진했다.

이처럼 미사일 방어 시스템은 개발 초기부터 기술적 실현 가능성, 막대한 비용, 군비 경쟁 유발, 국제 조약과의 충돌 등 복잡한 문제와 논란을 안고 발전해 왔다. 현대에 이르러서도 완벽한 방어의 어려움, 새로운 미사일 기술(예: 극초음속 미사일)의 등장, 그리고 주변국과의 정치·외교적 마찰 등 다양한 한계와 도전에 직면해 있다.

6. 1. 기술적 한계

미사일 방어 시스템은 다양한 기술적 한계에 직면해 있다. 우선, 100% 요격 성공률을 보장할 수 없다는 점이 근본적인 문제이다. 마하 10 이하의 비교적 저속 미사일이라 하더라도 완벽한 요격은 불가능하며, 특히 핵탄두를 탑재한 미사일의 경우 단 한 발의 실패도 치명적인 결과를 초래할 수 있다.[58][59] 또한, 다수의 미사일을 동시에 발사하는 포화 공격에는 더욱 취약하다.[62]

최근 개발되고 있는 극초음속 미사일은 기존 미사일 방어 체계의 큰 도전 과제이다. 현재 미국과 러시아의 최신 방어 시스템으로 알려진 패트리어트나 트리움프 등은 마하 10 이하의 속도를 가진 미사일만 요격할 수 있는 것으로 알려져 있다. 목표 지점 근처에서 급상승 후 수직 강하하며 마하 11 이상의 속도를 내는 미사일이나, 부스트-글라이드 방식으로 비행 중 궤도를 변경하는 극초음속 활공체(HGV)는 현재의 방어 시스템으로 요격하기 매우 어렵다.[8] 2022년 우크라이나 전쟁에서 러시아가 극초음속 미사일을 사용했을 때, 조 바이든 미국 대통령은 이를 "거의 막을 수 없는 무기"라고 평가하기도 했다.[7] 이에 대응하기 위해 미국 등에서는 글라이드 단계 요격기(GPI)와 같은 새로운 요격 시스템을 개발 중이다.[9][10] SM-3나 GBI 미사일과 같이 시험 평가에서 마하 10 이상 미사일 요격에 성공한 사례도 있지만[93], 모든 상황에서의 효과를 보장하는 것은 아니다.

공격 측 역시 미사일 방어 시스템을 무력화하기 위한 다양한 대응책(Countermeasure)을 개발하고 있다. 대표적인 것이 기만체(Decoy) 사용이다. 공격 미사일과 함께 작고 가벼운 가짜 발사체(미끼)를 여러 개 방출하여 방어 시스템의 센서를 교란하는 방식이다.[2] 특히 우주 공간에서는 무게가 다른 물체도 동일한 궤적을 따라 비행하므로, 중간 단계에서 방출된 기만체는 실제 탄두와 구별하기 어렵게 만들어 방어 시스템이 불필요한 목표물 요격에 자원을 소모하게 만든다.

다른 대응책으로는 다음과 같은 것들이 있다.

개별 방어 시스템 역시 고유한 한계를 지닌다. 예를 들어, 종말 단계 요격은 목표 탄도 미사일이 대기권에 재진입할 때 이루어지는데, 요격에 성공하더라도 탄두 파편이나 내부의 방사성 물질 등이 요격 국가 영토에 떨어질 수 있다. 다만, 이로 인한 환경 영향은 원자력 발전소 폭발 사고나 실제 핵폭발에 비하면 미미한 수준으로 평가된다. 이 단계 요격에는 주로 사드(THAAD)와 패트리어트 PAC-3 시스템이 사용된다.

패트리어트 PAC-3 시스템은 실전 배치되어 2003년 이라크 전쟁 등에서 사용되었다. 기존 패트리어트 시스템을 기반으로 하지만, 목표물에 직접 충돌하여 파괴하는(hit-to-kill) 방식의 PAC-3 미사일을 사용하며, 사격통제장치 역시 링크 16 데이터 링크에 대응하도록 개량되었다. 그러나 탄도 미사일 요격 시 유효 사거리가 20km 정도로 짧아(항공기 요격 시 사거리는 80km 이상), 방어 범위가 제한적이라는 지적이 있다. 짧은 사거리는 교전 기회가 적다는 단점으로 이어진다. 또한 종말 단계 속도가 매우 빠른 대륙간 탄도 미사일(ICBM)이나 잠수함 발사 탄도 미사일(SLBM)에는 대응하기 어렵다고 평가된다. PAC-3의 방어 범위는 목표 미사일의 속도에 따라 달라진다. 마하 6(초속 2km) 정도의 단거리 탄도 미사일(SRBM)에 대해서는 발사기 기준 전방 40km, 좌우 35km, 후방 10km 정도의 부채꼴 범위(풋프린트)를 방어할 수 있다. 그러나 노동 미사일과 같은 준중거리 탄도 미사일(MRBM, 마하 10, 초속 3.7km)의 경우, 방어 범위는 반경 20km 정도로 크게 줄어든다. 걸프 전쟁 이후 지속적인 개량을 통해 탄두 성능 향상, 소프트웨어 업데이트, 미사일 기동성 확보, 탑재 가능 미사일 수 증가(발사대당 16발), 데이터 링크를 통한 분산 배치 및 광역 방어 능력 향상 등이 이루어졌으며, 이라크 전쟁에서의 실전 경험[68]을 통해 성능이 검증되었다. PAC-3는 기본적으로 직접 충돌(hit-to-kill) 방식으로 목표를 파괴하지만, 명중률을 높이고 생물·화학탄두를 무력화하기 위해 파편형 탄두(Lethality Enhancer)를 함께 탑재하기도 한다.

결론적으로 미사일 방어 시스템은 탄도 미사일 위협에 대응하기 위한 중요한 수단이지만, 만능 무기는 아니며 여러 기술적 한계와 공격 측의 다양한 대응책에 직면해 있다. 미사일 방어 무기는 탄도탄 보유국의 위협을 완전히 무력화하는 만능 무기가 아니며, 정치적 압박 수단으로 사용되기에도 한계가 있다. 탄도탄과 대량살상무기를 동시에 보유한 국가가 증가하는 상황에서, 미사일 방어는 이러한 위협에 대한 제한적인 대응 수단이라는 한계를 지닌다.[58][59]

6. 2. 정치·외교적 논란

미사일 방어 계획에 대해서는 여러 입장에서 비판이 제기되고 있다.

일본의 경우, 북한의 NPT 탈퇴와 대포동 1호 발사를 계기로 미사일 방어 도입을 결정했지만, 북한이 이미 일본을 향해 다수의 노동 미사일을 실전 배치하고 있다는 점[70], 그리고 탄도 미사일을 동시에 다수 발사할 경우 미사일 방어 시스템으로 완벽히 막기 어렵다는 점에서 일부 전문가들은 시스템의 실효성에 의문을 제기하기도 했다.[70] 물론 "핵탄두를 단 1발이라도 요격할 수 있다면 수십만 명의 생명을 구할 수 있으므로 시스템은 유용하며, 과거 타이완 해협 미사일 위기 사례처럼 정치적 협상력을 높이는 억지력으로서 가치가 있다"는 반론도 존재한다.

주변국과의 외교적 마찰도 중요한 문제이다. 특히 중국은 한국의 사드(THAAD) 배치에 강하게 반발하고 있다. 2017년 11월, 중국의 왕이 외교부장은 한국 외교부 장관에게 다음과 같은 내용을 요구하며 한국의 안보 정책에 영향을 미치려 했다.[90] 이는 소위 '사불일한(三不一限)'으로 불린다.

중국은 자국의 핵 미사일 능력이 무력화될 수 있다는 우려 때문에 한국의 사드 배치를 반대하며, 경제 보복 조치를 취하기도 했다.[90] 한국은 북한의 미사일 위협에 대응하기 위한 주한 미군의 방어용 무기 배치가 중국에게는 자국을 감시하는 행위로 간주되어, 중국의 압박 속에서 방어적인 입장에 놓이게 되었다.[91][92]

7. 결론

J/FPS-5는 항공자위대의 각 방면 항공 경계 관제단에 배치가 진행되고 있는 경계 관제 레이더로, 안테나의 구상 커버 형상 때문에 가메라 레이더라고도 불린다. 개발 당시에는 장래 경계 관제 레이더(FPS-XX)라고 불렸다. 항공기에 의한 영공 침범과 미사일 방어 모두에 대응할 수 있는 병용 레이더이며, 수천 킬로미터에 달하는 뛰어난 장거리 탐지 능력으로 발사 직후의 미사일을 탐지하여 조기 경계 정보를 발신한다. L 밴드와 S 밴드의 2파장 대역을 사용하는 액티브 위상 배열 레이더이다.

2008년 말부터 2011년 말까지 아오모리현 오미나토 분둔 기지, 니가타현 사도 분둔 기지, 가고시마현 시모코시키지마 분둔 기지, 오키나와현 요자다케 분둔 기지에 있는 항공자위대의 각 분둔 기지에 1기씩 총 4기가 배치되어 운용이 시작되었다[81]。

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