그린파인 레이더
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1. 개요
그린파인 레이더는 이스라엘 엘타가 개발한 장거리 탄도 미사일 탐지 레이더 시스템이다. 아랍 연맹의 장거리 지대지 미사일 획득에 대응하기 위한 이스라엘의 애로우 미사일 방어 시스템 개발의 일환으로 시작되었으며, 1995년에 출시되어 1998년부터 운영되었다. 그린파인은 능동 전자 주사식 배열(AESA) 레이더로, 탐색, 감지, 추적 및 미사일 유도 모드에서 동시에 작동하며, 최대 500km 거리에서 표적을 감지하고 3,000m/s 이상의 속도로 30개 이상의 표적을 추적할 수 있다. 대한민국은 2012년 슈퍼 그린 파인 레이더 2대를 도입하여 운용하고 있으며, 2021년에는 개량된 그린 파인 블록-C 레이더를 추가로 도입했다. 이스라엘, 인도, 아제르바이잔 등에서도 운용 중이다.
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| 그린파인 레이더 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 종류 | 수송 가능한 다중 모드 솔리드 스테이트 능동 위상 배열 레이더 |
| 개발 국가 | 이스라엘 |
| 도입 년도 | 1995년 |
| 다른 이름 | 오렌 야로크 (히브리어: אורן ירוק) |
| 기술 정보 | |
| 주파수 | UHF 및 L 밴드 (500 - 2,000 MHz) |
| 탐지 거리 | 500km ~ 900km |
| 정밀도 | ±4m |
| 전력 | 기밀, 그러나 지향성 에너지 장치로 사용될 수 있음 |
| 안테나 크기 | 9m × 3m |
2. 역사적 배경
그린파인 레이더는 아랍 연맹 국가들의 장거리 지대지 미사일 획득 움직임에 대응하여 개발되었다.[1][2] 1986년 이스라엘과 미국은 양해 각서를 체결하고 애로우 미사일 개발에 착수했다.[3][4]
2. 1. 개발
아랍 연맹 국가들의 장거리 지대지 미사일 확보에 대응하기 위해 애로우 프로그램이 시작되었다.[1][2] 1986년 미국과 이스라엘은 공동 자금 지원을 위한 양해 각서를 체결했고,[3][4] 1988년 미국 국방부 전략 방위 구상 기구(SDIO)는 이스라엘 항공 우주 산업에 애로우 1 기술 시연기 개발을 의뢰했다.[3][5][6] SDIO는 탄도 미사일 방어 기구(BMDO)를 거쳐 미사일 방어청(MDA)으로, 이스라엘 항공 산업은 이스라엘 항공 우주 산업으로 명칭이 변경되었다. 걸프 전쟁에서 이라크의 "알 후세인" 미사일에 대한 패트리어트 미사일의 성능 논란은[7] 애로우 개발을 가속화했다.[1] 초기 애로우는 SS-1 "스커드", "알 후세인" 파생형, SS-21 "스카라브" (시리아), CSS-2 (사우디 아라비아)와 같은 미사일을 요격하도록 설계되었다.[2] 또한 이란의 미사일 개발 동향을 주시하며 발전했다.1992년 엘타는 EL/M-2080 그린 파인 레이더 개발 및 제조 계약을 체결했다.[8] 그린 파인은 1994년 11월 공개된 엘타 뮤직 위상 배열 레이더에서 개발되었으며,[5][20] 1995년에 출시,[9] 1998년 11월부터 운용되기 시작했다.[10] 이후 그린 파인은 애로우 시스템의 수십 차례 시험에 사용되었다.[6] 2000년에는 시리아 북부 알레포 인근 기지에서 발사된 시리아 스커드-D 미사일을 탐지, 700km 떨어진 남부 사막의 충돌 지점까지 전체 궤적을 추적했다.[11] 2005년과 2008년에도 그린 파인은 시리아 스커드 미사일 발사 훈련을 탐지 및 추적했다.[12][13]
2004년 7월 29일, 이스라엘과 미국은 캘리포니아 해군 항공 기지 포인트 무구(NAS 포인트 무구) 미사일 시험 센터에서 실제 스커드-B 미사일을 대상으로 애로우 요격 미사일 합동 시험을 실시했다. 이 시험은 이스라엘에서 시험하기 어려웠던 현실적인 시나리오를 구현했다.[3] 시험을 위해 완전한 미사일 포대가 포인트 무구로 이동되었다. 그린 파인 레이더와 지휘 통제 시스템이 기지에 배치되었고, 애로우 발사대는 시험 구역의 일부인 섬 해안에서 100km 떨어진 곳에 설치되었다.[14] 시험은 성공적이었으며, 요격 미사일은 300km 궤도로 비행한 스커드 미사일을 요격했다.[14] 요격 고도는 40km였으며,[5][15][16] 샌 니콜라스 섬 서쪽에 위치했다.[17] 이것은 전체 시스템의 일곱 번째 시험이자 실제 스커드 미사일을 요격한 첫 번째 시험이었다.[18]
2012년 현재, 그린 파인 레이더는 20회 이상의 탄도 미사일 요격 시험을 성공적으로 수행하여 성능을 입증했다.[19]
3. 주요 특징
그린 파인은 탐색, 감지, 추적, 미사일 유도 모드에서 동시에 작동하여[5][20] 약 500km 거리에서 표적을 감지하고, 3000m/s 이상의 속도로 30개 이상의 표적을 추적할 수 있다.[5][22] 또한 자연적인 잡음과 대응책으로부터 표적을 구별하고,[23] 실제 표적에 빛을 집중시켜 표적에서 4m 이내로 미사일을 유도한다.[5][24]
그린 파인의 유효 복사 전력(ERP)은 표적 미사일에 레이더 에너지 펄스를 집중시켜 지향성 에너지 무기와 같은 효과를 낼 수 있다.[25] 이 에너지 급증은 미사일의 안테나나 센서 구멍을 통해 침투하여 유도 시스템을 속이거나, 컴퓨터 메모리를 헝클거나, 민감한 전자 부품을 태울 수 있다.[25]
이 시스템은 다른 준비된 부지로 이동할 수 있지만, 아무 곳에나 설치할 수 없으므로 이동식보다는 운반 가능하다.[26] 개발자에 따르면 그린 파인의 새로운 작전 기지 배치는 "24시간 이내"에 완료된다.[8]
3. 1. 기술적 특징
그린 파인은 MIM-104 패트리어트 PAC-2의 AN/MPQ-53 수동 전자 주사식 배열(PESA) 레이더와 달리, 능동 전자 주사식 배열(AESA) 고체 레이더이다. Terminal High Altitude Area Defense(THAAD, 종말 고고도 지역 방어) 시스템의 AN/TPY-2 X 밴드 레이더와 달리, L 밴드(500 MHz ~ 2,000 MHz)에서 작동한다.[5][20][21]
약 500km 거리에서 표적을 감지하고, 3000m/s 이상의 속도로 30개 이상의 표적을 추적할 수 있다.[5][22]
EL/M-2080S 슈퍼 그린 파인(Super Green Pine)은 그린 파인 블록-B(Green Pine Block-B), 또는 그레이트 파인(אורן אדיר|oʁen adiʁhe)으로 불리며, 기존 그린 파인을 대체할 예정이다. 더 강력하고 작은 송수신 모듈로 구성되어 성능이 향상되었고, 탐지 거리가 약 800km 에서 900km까지 확장될 것으로 예상된다. 2010년 10월, 이스라엘 방위군(IDF)은 새로운 레이더인 그린 파인 블록-B를 실전 배치했다. 2018년 11월에는 그린 파인 블록-C가 공개되었다.[39]
3. 1. 1. 구성 요소
구형 MIM-104 패트리어트 PAC-2의 AN/MPQ-53 수동 전자 주사식 배열(PESA) 레이더와 달리, 그린 파인은 능동 전자 주사식 배열(AESA) 고체 레이더이다. Terminal High Altitude Area Defense(THAAD, 종말 고고도 지역 방어) 시스템의 AN/TPY-2 X 밴드 레이더와 달리, 그린 파인은 L 밴드(500 MHz ~ 2,000 MHz)에서 작동한다.[5][20][21]
그린 파인은 탐색, 감지, 추적 및 미사일 유도 모드에서 동시에 작동하며,[5][20] 약 500km 거리에서 표적을 감지하고, 3000m/s 이상의 속도로 30개 이상의 표적을 추적할 수 있다.[5][22] 자연적인 잡음과 대응책으로부터 표적을 구별하고,[23] 실제 표적을 조명하며 표적에서 4m 이내로 미사일을 유도한다.[5][24]
그린 파인의 유효 복사 전력(ERP)은 표적 미사일에 레이더 에너지 펄스를 집중시켜 지향성 에너지 무기로 전환할 수 있는 가능성을 제시한다.[25] 에너지 급증은 미사일이 안테나나 센서 구멍을 통해 침투하도록 조정되어 유도 시스템을 속이거나, 컴퓨터 메모리를 헝클이거나, 민감한 전자 부품을 태워버릴 수 있다.[25]
레이더 시스템은 9m 너비 × 3m 높이의[20] 트레일러에 장착된 회전 가능한 안테나 배열, 전력 시스템, 냉각 시스템 및 레이더 제어 센터를 포함한다.[5][21] 전력 시스템에는 무정전 전원 공급 장치와 변압기 컨테이너가 있으며, 전자는 디젤 엔진 발전 유도 클러치 제어 모듈 및 경유 탱크를 포함한다.[20] 변압기 컨테이너에는 변압기, 서비스 발전기, 전력 인버터 및 스위칭 랙이 있다.[20] 레이더 냉각 시스템은 중복된 캐스케이드 냉각 기계를 사용하는 열 교환기이며, 일체형 냉각수 탱크 및 제어 패널을 통합한다.[20] 레이더는 2,000~2,300개의 송수신 모듈로 구성되어 있으며 무게는 60ton이다.[26][27] 이 시스템은 다른 준비된 부지로 이동 가능하지만, 아무 곳에나 설치할 수 없으므로 이동식보다는 운반 가능하다.[26] 개발자에 따르면 그린 파인의 새로운 작전 기지 배치는 "24시간 이내"에 완료된다.[8]
3. 1. 2. 작동 원리
구형 MIM-104 패트리어트 PAC-2의 AN/MPQ-53 수동 전자 주사식 배열(PESA) 레이더와 달리, 그린 파인은 능동 전자 주사식 배열(AESA) 고체 레이더이다. Terminal High Altitude Area Defense(THAAD, 종말 고고도 지역 방어) 시스템의 AN/TPY-2 X 밴드 레이더와 달리, 그린 파인은 L 밴드(500 MHz ~ 2,000 MHz)에서 작동한다.[5][20][21]
그린 파인은 탐색, 감지, 추적 및 미사일 유도 모드에서 동시에 작동하며,[5][20] 약 500km 거리에서 표적을 감지하고, 3000m/s 이상의 속도로 30개 이상의 표적을 추적할 수 있다.[5][22] 또한 자연적인 잡음과 대응책으로부터 표적을 구별하고,[23] 실제 표적을 조명하며 표적에서 4m 이내로 미사일을 유도한다.[5][24]
그린 파인의 유효 복사 전력(ERP)은 표적 미사일에 레이더 에너지 펄스를 집중시켜 지향성 에너지 무기로 전환할 수 있는 가능성을 제시한다.[25] 이 에너지 급증은 미사일의 안테나나 센서 구멍을 통해 침투하여 유도 시스템을 속이거나, 컴퓨터 메모리를 헝클이거나, 민감한 전자 부품을 태울 수 있다.[25]
레이더 시스템은 9m 너비 × 3m 높이의[20] 트레일러에 장착된 회전 가능한 안테나 배열, 전력 시스템, 냉각 시스템 및 레이더 제어 센터를 포함한다.[5][21] 전력 시스템에는 무정전 전원 공급 장치와 변압기 컨테이너가 있으며, 전자는 디젤 엔진 발전 유도 클러치 제어 모듈 및 경유 탱크를 포함한다.[20] 변압기 컨테이너에는 변압기, 서비스 발전기, 전력 인버터 및 스위칭 랙이 있다.[20] 레이더 냉각 시스템은 본질적으로 중복된 캐스케이드 냉각 기계를 사용하는 열 교환기이며, 일체형 냉각수 탱크 및 제어 패널을 통합한다.[20] 레이더는 2,000~2,300개의 송수신 모듈로 구성되어 있으며 무게는 60ton이다.[26][27] 이 시스템은 다른 준비된 부지로 이동할 수 있지만, 아무 곳에나 설치할 수 없으므로 이동식보다는 운반 가능하다.[26] 개발자에 따르면 그린 파인의 새로운 작전 기지 배치는 "24시간 이내"에 완료된다.[8]
3. 2. 파생형
- EL/M-2080 그린 파인(Green Pine): 최초 버전으로, 탐지 거리는 500km이다. 애로우 1에 사용되었다.
- EL/M-2080S 슈퍼 그린 파인(Super Green Pine): 그린 파인 블록-B 또는 그레이트 파인이라고도 불린다. 탐지 거리는 900km이며, 대한민국 국군에 2대(충남, 충북)가 실전 배치되어 있다. 애로우 2에 사용되었다.
- 그린 파인 블록-C: 2020년 이전에 대한민국 국군에 2대가 추가 도입될 예정이며, 전라도와 경상도에 배치될 예정이다. 이스라엘에 배치된 미국 사드의 AN/TPY-2 레이더와 동급의 성능을 가진다. 애로우 3에 사용되었다.
슈퍼 그린 파인(블록-B)은 더 강력하고 작은 송수신 모듈로 구성되어 성능이 향상되었으며, 출력 증가로 탐지 거리가 약 800km~900km까지 확장될 것으로 예상된다. 이스라엘은 슈퍼 그린 파인(블록-B)을 AN/TPY-2 레이더와 동급 성능으로 업그레이드할 계획이다.[39]
4. 대한민국 도입 및 운용
한국은 2012년까지 슈퍼그린파인 2대를 수입하기로 계약했다. 공개 입찰에서 미국의 X밴드 레이더는 탈락하고, L 밴드 레이더인 이스라엘의 슈퍼그린파인이 결정되었다. 당시 공개입찰에 참여했던 레이더는 다음과 같다.
| 레이더 종류 | 국가 | 탐지거리 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 슈퍼그린파인 레이더 | 이스라엘 | 900km | 실전 배치 중 |
| FBX-T 레이더 | 미국 | 1800km | 사드 레이더, AN/TPY-2 레이더, 성주에 주한미군 배치 |
| M3R 레이더 | 프랑스 | 300km | - |
2006년 1월 31일, 매일경제는 대한민국 정부가 지상 통제 장치로 탐지 거리가 500km에 달하는 ‘그린파인’ 레이더 3대와 요격용 애로우 2 미사일 36기를 한 세트로 구입하려고 한다고 단독 보도했다[40].
2016년 10월 3일, 국회 국방위원회 이철규 의원(당시 새누리당)이 국방부로부터 제출받은 국정감사 자료에 따르면, 2013년 7월 이후 충남에 배치된 레이더가 13차례, 충북에 배치된 레이더가 8차례 각각 고장으로 최장 9일간 작동이 멈췄다. 고장은 안테나 내부에 결로 현상이 발생했기 때문이었다. 이철규 의원은 공군이 에어컨을 설치해 열기를 식히고 습기를 제거하고 있지만 역부족이라고 지적했다.[41] 공군은 “장비의 결함은 있었지만 다른 그린파인 레이더와 이지스함에 설치된 레이더를 상호 보완적으로 운영, 작전임무를 성공적으로 수행해 왔다”면서 “결로 문제를 해결하기 위해 레이더를 덮는 ‘레이돔’을 2017년까지 들여올 계획”이라고 밝혔다.
2017년 4월 25일, 방위사업청은 한민구 국방부 장관 주재로 열린 제101회 방위사업추진위원회에서 탄도탄 조기경보 레이더-Ⅱ 사업 추진 기본전략 수정안을 의결했다고 밝혔다. 당초 조기경보레이더를 1대 추가하기로 했으나, 이번 결정으로 2대 추가하기로 하였다.
2018년 11월 27일, 3.3조원 규모의 탄도탄 조기경보레이더-Ⅱ 사업으로 그린파인 레이더가 결정되었다. 정경두 국방부 장관 주재로 국방부 청사에서 개최된 제116회 방위사업추진위원회에서 한국형미사일방어체계(KAMD)의 핵심인 탄도탄 조기경보레이더 추가 구매가 결정됐다고 방위사업청은 밝혔다. 방위사업청은 네덜란드 탈레스사와 이스라엘 엘타사 등 2개 업체의 레이더를 두고 경쟁입찰을 진행해왔다. 당시 공군은 이스라엘 엘타사의 그린파인 블록B 2대를 운영중이었다.
탄도탄조기경보레이더 2차 사업은 북한 잠수함발사탄도미사일(SLBM) 위협에 따른 것으로, 성능요구조건(ROC)은 탐지거리 800 km 이상으로 설정했다. 경상권과 전라권에 각 1기씩 배치해 북한 내륙 뿐 아니라 해상까지 탐지한다는 구상이었다. 방위사업청은 2017년 말 업체와 계약을 체결해 2기의 신형 레이더를 2020년 이전에 공군에 도입할 예정이었다.[42]
2021년 6월 초 첫 번째 그린파인 블록C 레이더가 부산항을 통해 반입돼 12월 부산에 배치됐다. 언론 보도에 따르면 충청도에는 기존 블록B 레이더 2대가 운용 중이고, 부산광역시에는 개량된 블록C 레이더 2대가 추가 도입된다. 해운대구, 전라남도 보성군에 각각 도입되어 운영된다.
5. 기타 국가 운용 현황
- (아제르바이잔): 스톡홀름 국제 평화 연구소 보고서에 따르면, 2011년 이스라엘과 아제르바이잔 간의 무기 거래에는 그린 파인 레이더 1대 수입이 포함된다.[34]
- (대한민국): 대한민국은 2대의 그린 파인 블록-B 레이더를 구매하여 2012년에 가동했다.[39] 2020년대 초에는 약 2.92억달러 상당의 그린 파인 블록-C 레이더 2대를 추가로 구매할 예정이다.[39]
5. 1. 인도
인도는 이스라엘과 합작하여 소드피시 장거리 추적 레이더를 개발했으며, 이를 이용해 인도의 미사일 방어망을 구축했다.[37] 인도는 2002년 7월경 2대의 그린 파인 레이더를 확보하여 배치했으며, 2005년 8월에 1대를 추가로 배치했다.[36] 인도 정부는 1999년부터 완전한 애로우 시스템 구매를 추진했지만,[2] 2002년 초 미국은 주요 자금 지원자로서 권리를 행사하여 이스라엘이 인도에 애로우 2 미사일을 판매하는 것을 거부했다.[3][36] 미국 관계자들은 이 판매가 미사일 기술 통제 체제 (MTCR)를 위반할 것이라고 주장했다.[3]5. 2. 이스라엘
엘타는 1992년에 EL/M-2080 그린 파인 레이더 개발 및 제조 계약을 체결했다.[8] 그린 파인은 1994년 11월에 공개된 엘타 뮤직 위상 배열 레이더에서 개발되었으며,[5][20] 1995년에 출시되었고,[9] 1998년 11월에 운영되기 시작했다.[10] 이후 애로우 시스템의 수십 차례 테스트에 사용되었다.[6] 2000년에는 시리아 북부 알레포 외곽 기지에서 발사된 시리아 스커드-D 미사일을 탐지하여 700km 떨어진 남부 사막의 충돌 지점까지 전체 궤적을 추적한 것으로 밝혀졌다.[11] 2005년과 2008년에는 시리아 스커드의 유사한 훈련을 탐지하고 추적했다.[12][13]2004년 7월 29일, 이스라엘과 미국은 캘리포니아의 해군 항공 기지 포인트 무구(NAS 포인트 무구) 미사일 시험 센터에서 실제 스커드-B 미사일에 대한 애로우 요격기의 합동 시험을 실시했다. 이 시험은 시험장 안전 제한으로 인해 이스라엘에서 시험할 수 없었던 현실적인 시나리오를 나타냈다.[3] 시험을 위해 완전한 배터리가 포인트 무구로 선적되었다. 그린 파인 레이더와 지휘 통제 시스템이 기지에 배치되었으며, 애로우 발사기는 시험 범위의 일부를 형성하는 섬의 해안 100km에 설치되었다.[14] 이 시험은 성공적으로 진행되었으며, 요격기는 300km 궤적으로 비행한 스커드를 요격했다.[14] 고도는 40km였으며,[5][15][16] 샌 니콜라스 섬 서쪽에 위치했다.[17] 이는 전체 시스템의 일곱 번째 시험이었으며, 실제 스커드의 첫 번째 요격이었다.[18]
2012년 현재 그린 파인 레이더는 20회 이상의 탄도 미사일 요격을 성공적으로 수행하여 입증된 실적을 가지고 있다.[19] 이스라엘은 애로우 시스템의 필수적인 부분으로 최소 2대의 그린 파인 레이더를 배치했다.[35] 2008년 기준으로 그린 파인 및 그린 파인 블록-B 버전의 가동 대수는 알려지지 않았다.[13] 2012년 기준으로 첫 번째 그린 파인 블록-B가 작전 가능 상태로 선언되었으며 두 대의 그린 파인과 함께 배치되었다.[31]
5. 3. 아제르바이잔
스톡홀름 국제 평화 연구소 보고서에 따르면, 2011년 이스라엘과 아제르바이잔 간의 무기 거래에는 그린 파인 레이더 1대 수입이 포함된다.[34]참조
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