능동방호체계
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1. 개요
능동방호체계(APS)는 전차 등 장갑 전투 차량에 가해지는 대전차 미사일, 로켓 등의 위협을 감지하여 요격하는 시스템이다. 21세기 대전차 미사일 기술 발전으로 장갑 방어의 한계가 드러나면서, 전차의 생존성을 높이기 위해 개발되었다. 하드 킬 방식과 소프트 킬 방식으로 나뉘며, 하드 킬은 물리적 요격을, 소프트 킬은 연막탄 살포나 레이저 교란 등을 통해 위협을 무력화한다. 러시아, 이스라엘, 미국 등 여러 국가에서 개발 및 실전 배치되었으며, 기술적 문제와 APS 대응 무기 개발 등의 과제가 남아있다.
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능동방호체계 | |
---|---|
개요 | |
![]() | |
유형 | 군사 방어 시스템 |
용도 | 전차 장갑차 기타 군용 차량 |
목표 | 대전차 미사일 (ATGM) 로켓 추진 유탄 (RPG) 고속 대전차탄 |
작동 방식 | 하드킬 소프트킬 |
상세 정보 | |
개발 역사 | 능동 방호 시스템 (APS)은 수십 년 동안 개발되어 왔음. |
작동 원리 | 위협 감지 및 추적 대응책 발동 (하드킬 또는 소프트킬) |
하드킬 시스템 | 위협 요격체를 물리적으로 파괴 요격탄 발사 |
소프트킬 시스템 | 위협 유도 시스템 교란 기만책 사용 |
장점 | 차량 생존성 향상 승무원 보호 |
단점 | 오작동 위험 민간인 피해 가능성 시스템 비용 유지 보수 요구 사항 |
능동 방호 시스템 종류 | |
하드킬 APS | 트로피 (이스라엘) 아레나 (러시아) 아이언 피스트 (이스라엘) 퀵킬 (미국) |
소프트킬 APS | 슈트라 (러시아) 레이저 방어 시스템 (다수 국가) |
국가별 현황 | |
이스라엘 | 트로피 APS를 메르카바 전차 및 나메르 장갑차에 통합. |
러시아 | 아레나 APS를 T-14 아르마타 전차에 통합. |
미국 | 퀵킬 APS 개발 중. |
대한민국 | 한국형 능동방호시스템 개발 중. |
추가 정보 | |
관련 기술 | 레이더 적외선 센서 컴퓨터 시스템 요격탄 |
미래 전망 | APS 기술 발전 지속 소형화, 경량화 추구 인공지능(AI) 통합 무인 시스템 적용 |
논쟁점 | 시스템 안전성 잠재적 피해 윤리적 문제 |
2. 출현 배경
전차는 기본적으로 자체 장갑을 이용하여 방어한다. 제2차 세계 대전 이후 전차의 장갑은 초밤장갑, 반응장갑, 공간장갑 등 다양한 방식으로 발전해왔다. 그러나 21세기에 들어 대전차미사일 기술이 발전하면서 장갑만으로는 방어에 한계가 드러났다. 대전차미사일의 관통력이 전차 장갑을 상회하고, 장갑 증가로 인한 전차의 중량 증가는 기동력 저하를 초래했기 때문이다.
능동방호체계(APS)는 소프트킬과 하드킬 방식으로 나뉜다. 소프트킬은 대전차미사일이나 대전차로켓 같은 위협을 감지해 전차에 도달하기 전 유도 시스템을 교란하거나 무력화한다. 하드킬은 날아오는 위협체를 직접 요격해 파괴한다.
러시아-체첸 전쟁 당시 그로즈니 시가전에서 러시아군 전차 부대가 체첸 반군의 RPG-7 공격에 큰 피해를 입은 사건은 능동방호체계 개발의 중요한 계기가 되었다. 이후 러시아는 아레나 능동방호체계를 개발했고, 이스라엘은 트로피 능동방호체계를 개발했다.
냉전 종식 후 국지분쟁 및 평화유지활동의 증가로 시가전의 중요성이 커지면서, 각국은 전차 생존성 향상을 위한 능동방호체계 개발에 적극적으로 나서고 있다. 대한민국도 K2 흑표 전차를 위해 KAPS (Korean Active Protection System)라는 능동방호체계를 독자 개발했다.
3. 시스템 구성 및 작동 방식
하드 킬 시스템은 밀리미터파 레이더나 다른 센서로 접근하는 비행체를 감지한 즉시 요격에 들어간다. 1초도 안 되는 짧은 시간에 대응 비행체를 발사해 날아오는 탄을 물리적으로 저지하거나 파괴한다.
하지만 하드 킬 APS는 적탄을 정확히 격추하는 기술적 어려움과 더불어, 레이더파나 레이저파를 항상 방사해 적에게 위치를 노출시킬 수 있다는 문제가 있다. 그래서 적외선, 가시광선, 자외선, 음향 등 신호를 내지 않는 패시브 센서로 원거리 고속 비행 물체를 감지하는 기술이 요구된다. 또한, 수류탄 같은 파편 효과로 요격할 경우, 새와 같은 비행체를 오인하거나 아군에게 피해를 줄 수 있다는 우려도 있다.
21세기 초, 현재 기술로 비교적 저속 비행하는 휴대형 대전차 미사일을 요격할 수 있는 APS가 실용화되고 있다. 더 나아가 전차포탄이나 운동 에너지형 대전차 미사일 방어, 차량 대열 전체를 방어하는 대규모 시스템 개발도 진행 중이다. 미국 육군은 날아오는 로켓탄이나 박격포탄을 공중에서 요격하는 Counter-RAM 무기군을 개발하고 있다.
장갑차나 비장갑 차량 탑재용으로 소형 경량화 및 저비용 시스템도 요구된다. 로봇 총좌(RWS)에 자동 요격 기능을 추가하거나, 과속 단속용 스피드 건을 응용한 센서부 등이 연구 개발 중이다.
한편, 액티브 방어 시스템에 대응하는 무기도 개발되고 있다. 러시아는 APS를 오작동시키는 미끼 로켓탄을 발사한 직후 메인 탄두를 발사하는 2단계 구조의 대전차 로켓 런처인 RPG-30을 개발, 2012년부터 배치하고 있다.[4]
3. 1. 소프트킬 방식
소프트 킬 방식은 보호 대상 장비를 연막탄으로 가리거나, 방사선을 이용해 유도 장치를 교란(예: 눈부심 장비)하여 유도 무기를 무력화하는 방식이다. 예를 들어 99식 전차의 JD-3는 SACLOS 방식의 ATGM 조작수나 센서를 무력화하기 위해 레이저 눈부심 장치를 사용한다. 슈토라-1과 같이, 적외선 방출기를 사용하여 SACLOS ATGM에 있는 IR 추적 플레어를 가리는 시스템도 있다.[3]
소프트 킬 방식은 플랫폼에 고정된 눈부심 장치와 같은 '''탑재형''' 대응책과 사용 시 방출되는 연막탄과 같은 '''소모성''' 대응책으로 나눌 수 있다. 일반적으로 감지된 위협에 대응하여 사용되지만, 선제적으로 사용될 수도 있다.
소프트 킬 시스템의 예시는 다음과 같다.
국가 | 시스템 |
---|---|
MUSS | |
Obra-3 | |
Shtora-1 | |
MSSG | |
Sarab | |
AN/VLQ-6 MCD |
재밍이나 디코이를 통해 미사일 유도 시스템을 혼란시키는 소프트 킬 방식은 기술적, 비용적으로 간편하다. 그러나 공격 측에서 역대응하기 쉽고, 포탄이나 RPG 등의 비유도 병기에는 효과가 없다는 단점이 있다.[3] RPG-7과 같은 유도 장치가 없는 대전차 로켓 발사기나 무반동포 등에는 전혀 효과가 없지만, 이러한 무유도 화기는 유도 장치를 갖춘 것보다 명중 정밀도가 떨어진다.
3. 2. 하드킬 방식
하드 킬 방식은 위협적인 미사일이나 기타 탄약을 운동 에너지로 공격하며, 일반적으로 보호 대상 차량에 매우 근접한 거리에서 이루어진다. 폭발성 성형 관통자(EFP) 또는 고폭 파편 대항 수단이 일반적으로 사용된다. 많은 능동 방호 시스템(APS)의 정확한 작동 방식은 공개되지 않았다.[3]이러한 대항 수단의 작용은 다음과 같은 결과를 초래할 수 있다.
- 운동 에너지 관통자의 안정성을 방해하여 편향 각도가 증가함에 따라 관통 능력을 감소시킨다.
- 성형 작약의 조기 점화 (예: 과도한 거리). 그러나 대부분 부적절한 점화로, 성형 작약 내부의 금속 라이닝 (일반적으로 구리)의 최적 제트 형성을 방해한다. 구리 제트는 성형 작약 무기의 대부분의 대장갑 능력을 제공한다.
- 들어오는 미사일 또는 포탄의 기체 파괴.

하드 킬 시스템은 날아오는 비행체를 감지하여 물리적으로 파괴하는 것이다. 소프트 킬 방식이 기술적, 비용적으로 간이하지만, 공격 측에 역대응되기 쉽고 포탄이나 RPG 등의 비유도 병기에는 무력하다는 점에서, 하드 킬 시스템의 개발이 활발해지고 있다.
2008년에는 타임지에서 2008년의 발명품 톱 50의 8위에 "APS"가 선정되었다.[3]
대표적인 하드킬 방식의 능동방호체계는 다음과 같다.
- 트로피 : 이스라엘의 라파엘(Rafael Advanced Defense Systems)가 개발한 APS. 메르카바 전차나 나메르 장갑차, 미국 육군의 스트라이커 장갑차 등에 탑재된다.
- 아이언 피스트 : 이스라엘의 IMI가 개발한 APS. 에이탄 장륜 장갑차에 탑재된다.
- 아레나 : 러시아의 KB 마쉬노스트로예니야(KB Mashinostroyeniya)가 개발한 APS. T-80U 전차, BMP-3 보병 전투차에 탑재된다.
- 아프가니트 : 러시아의 KBP 툴라 기계 제작 설계국이 개발한 APS. T-14 전차, T-15 보병 전투차에 탑재된다.
하드 킬 대응책의 예는 다음과 같다.
- 러시아의 아레나 시스템은 도플러 레이더를 사용하여 들어오는 위협을 감지하고 위협을 제거하기 위해 탄약을 발사한다.
- 이스라엘의 트로피 시스템은 위협을 파괴하기 위해 다중 폭발 성형 관통자(MEFP)를 발사한다.
- 퀵 킬이라고 알려진 미국의 시스템은 능동 전자 주사식 배열을 사용하여 들어오는 위협을 감지하고 위협을 평가한 다음 더 작은 로켓 대응책을 배치한다.
- 아이언 커튼이라고 알려진 또 다른 미국의 시스템은 오경보를 줄이고 부수적 피해를 최소화하도록 설계된 운동 에너지 대응책을 발사하여 목표물에서 몇 인치 떨어진 위협을 격퇴하기 위해 두 개의 센서를 사용한다.
- 아르마타 장갑차의 러시아 아프가니트 능동 방호 시스템은 들어오는 대전차전 탄약을 감지하고 추적하기 위해 밀리미터 파장 레이더를 특징으로 한다. 보고에 따르면, 이 시스템은 고폭 대전차탄(HEAT) 탄약 외에도 날개 안정 분리철갑탄 운동 에너지 관통자를 요격할 수 있다.
4. 연구 개발 현황
능동방어시스템은 이론상 지뢰를 제외한 모든 위협에 대응 가능하나, 2024년 현재 가장 현실적으로 대전차미사일 및 대전차로켓을 저지하는 수준에 머무르고 있다.
넓은 의미의 APS는 날아오는 물체에 의한 공격을 받았을 때, 그 탄이 아직 공중에 있는 동안 이를 무력화하는 다양한 장치 전체를 지칭하며, 대부분 360도 전방위에서의 공격에 대처하도록 설계되어 있지만 예외도 있다. 실현 방법에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다.
- '''소프트 킬''' 시스템: 재밍이나 디코이를 사용하여 미사일의 유도 시스템을 혼란시키는 방식이다.
- '''하드 킬''' 시스템: 날아오는 비행체를 감지하여 물리적으로 파괴하는 방식이다.
소프트 킬 방식이 기술적, 비용적으로 간편하지만, 공격 측에 역대응되기 쉽고 포탄이나 RPG 등의 비유도 병기에는 무력하다는 점에서 하드 킬 시스템의 개발이 활발해지고 있다.
2008년 타임지 선정 2008년의 발명품 톱 50의 8위에 "APS"가 선정되었다.[3]
4. 1. 주요 국가별 개발 현황
현재 여러 국가에서 다양한 능동방호체계(APS)를 개발하여 전차 및 장갑차에 적용하고 있다.국가 | 시스템 | 비고 |
---|---|---|
아레나 능동방호체계 | 도플러 레이더를 사용하여 접근하는 위협을 탐지하고 요격탄을 발사한다.[2] T-80U 전차, BMP-3 보병전투차에 탑재된다.[4] | |
아프가닛 능동방호체계 | 밀리미터파 레이더를 사용하여 대전차 탄약을 탐지하고 추적하며, 날개 안정 분리철갑탄과 같은 운동 에너지 관통자도 요격할 수 있다고 알려져 있다.[2] T-14 전차, T-15 보병전투차에 탑재된다.[4] | |
드로즈드 능동방호체계 | ||
트로피 능동방호체계 | 다중 폭발 성형 관통자(MEFP)를 발사하여 위협을 파괴한다.[2] 메르카바 전차, 나메르 장갑차, 미국 육군의 스트라이커 장갑차 등에 탑재된다.[4] | |
아이언 피스트 능동방호체계 | 에이탄 장륜장갑차에 탑재된다.[4] | |
퀵킬 능동방호체계 | 능동 전자 주사식 배열을 사용하여 위협을 탐지하고 평가한 후 소형 로켓 대응탄을 발사한다.[2] | |
아이언 커튼 능동방호체계 | 오경보를 줄이고 부수적 피해를 최소화하도록 설계된 운동 에너지 대응탄을 발사한다.[2] | |
한국형 능동방호체계(KAPS) | 독자 개발한 하드킬 방식의 능동방호체계로, 요격탄을 발사하여 적의 대전차미사일이나 로켓을 요격한다. K2 흑표 전차에 탑재된다. | |
GL5[3] | ||
DIAMANT[3] | ||
AMAP-ADS[3] | ||
/ | LEDS-150[3] | |
자슬린[3] |
4. 2. 기타
- AWISS 능동방호체계
- MUSS
- Obra-3
- Sarab
5. 문제점 및 과제
능동방호체계는 몇 가지 문제점과 과제를 안고 있다. 산과 인접한 곳에서는 전파 반사로 인해 레이더 클러터가 발생하여 레이더의 탐지 및 락온 성능이 저하될 수 있다. 또한, FGM-148 재블린이나 트리가트와 같이 탑 어택 방식의 대전차 미사일은 기존 능동방호체계로는 방어하기 어려울 수 있으며, 높은 곳에서 발사된 RPG 역시 유사한 위협이 될 수 있다.
5. 1. 클러터
산과 인접한 차량은 전파를 반사하여 레이더 클러터를 생성하며, 이는 레이더 탐지 및 레이더 락온 성능에 부정적인 영향을 미친다.5. 2. 탑 어택 (Top Attack)
탑 어택 방식의 대전차 미사일인 FGM-148 재블린(미국)과 트리가트(독일)는 목표물을 향해 급강하하는 궤적을 갖는다. 모든 능동 방호 시스템이 이러한 탄약으로부터 방어하기 위해 필요한 극단적인 고도에서 발사하도록 설계된 것은 아니다. 높은 위치에서 급경사 각도로 발사된 RPG도 유사한 위협을 가할 수 있다.6. 플랫폼별 APS
능동방호체계(APS)는 플랫폼에 따라 전투차량, 항공기, 함정용으로 구분된다.
- 전투차량용 APS: 전차나 장갑 전투 차량의 방호력을 높이기 위해 개발되었다. 장갑만으로는 APFSDS나 대전차 미사일과 같은 위협을 막기 어려워, 특히 시가전이나 게릴라전에서 중요성이 커지고 있다.
- 항공기용 APS: 21세기에 들어 항공기의 주요 위협인 전투기나 대공 미사일에 대응하기 위해 사용된다.
- 함정용 APS: CIWS(근접 방어 무기 체계)가 대표적이며, 대함 미사일, 어뢰 등 해상 위협으로부터 함정을 보호한다.
6. 1. 전투차량용 APS
전투차량용 능동방호체계(APS)는 주로 전차나 장갑 전투 차량의 방어력을 높이기 위해 개발되었다. 장갑 기술의 발전에도 불구하고, APFSDS와 같은 강력한 전차포탄과 대전차 미사일의 발달로 인해 장갑만으로는 충분한 방호력을 제공하기 어려워졌다. 특히 시가전이나 게릴라전에서는 차량 상부나 후방의 취약점이 문제가 되기 때문에, 능동방호체계의 중요성이 커지고 있다.전투차량용 APS는 크게 소프트 킬 방식과 하드 킬 방식으로 나뉜다.
- 소프트 킬 시스템은 재밍이나 디코이를 이용하여 미사일의 유도 시스템을 교란시켜 공격을 회피하는 방식이다. 러시아의 TShU-1-7 슈토라1이 대표적인 예시이며, 현재 러시아제 전차에 장착되어 있다. 하지만, RPG-7과 같이 유도 장치가 없는 대전차 로켓 발사기나 무반동포에는 효과가 없다.
- 하드 킬 시스템은 밀리미터파 레이더나 기타 센서를 통해 접근하는 위협을 탐지하고, 요격체를 발사하여 물리적으로 파괴하는 방식이다. 이스라엘의 트로피와 아이언 피스트, 미국의 Quick Kill|퀵 킬영어, 소련/러시아의 드 로즈와 아레나 등이 여기에 해당된다.
하드 킬 시스템은 적의 공격을 무력화하는 효과가 뛰어나지만, 몇 가지 문제점도 안고 있다. 레이더나 레이저와 같은 능동형 센서를 사용할 경우, 적에게 자신의 위치를 노출시킬 수 있다. 또한, 요격 과정에서 발생하는 파편으로 인해 아군 보병이나 주변에 피해를 줄 수도 있다.
21세기 초, 기술 발전으로 비교적 저속으로 비행하는 휴대형 대전차 미사일을 요격할 수 있는 APS가 실용화되고 있다. 더 나아가, 고속의 전차포탄이나 운동 에너지형 대전차 미사일에 대한 방어, 차량 대열 전체를 방어하는 대규모 시스템 개발도 진행 중이다.
최근에는 APS에 대응하는 무기도 개발되고 있다. 러시아는 APS를 오작동시키는 미끼 로켓탄을 먼저 발사하고, 그 후 주 탄두를 발사하는 2단계 구조의 대전차 로켓 런처인 RPG-30을 개발하여 2012년부터 배치하고 있다[4]。
- 트로피: 이스라엘의 라파엘(Rafael Advanced Defense Systems)이 개발한 APS. 메르카바 전차나 나메르 장갑차, 미국 육군의 스트라이커 장갑차 등에 탑재된다.
- 아이언 피스트: 이스라엘의 IMI가 개발한 APS. 에이탄 장륜 장갑차에 탑재된다.
- 아레나: 러시아의 KB 마쉬노스트로예니야(KB Mashinostroyeniya)가 개발한 APS. T-80U 전차, BMP-3 보병 전투차에 탑재된다.
- 아프가니트: 러시아의 KBP 툴라 기계 제작 설계국이 개발한 APS. T-14 전차, T-15 보병 전투차에 탑재된다.
6. 2. 항공기용 APS
21세기에 항공기에 대한 가장 큰 위협은 적 전투기나 지상에서 발사되는 대공 미사일이다. 대항공기용 미사일은 직격하지 않아도 파편 효과로 목표기에 큰 손상을 입힐 수 있어, 대공 기관포와 같이 사정거리, 속도, 명중 정밀도가 낮은 무기로는 효과적인 요격이 어렵다. 날아오는 미사일을 레이저로 격추하는 방법도 있지만[5][6], 탄체를 파괴할 충분한 출력을 가진 레이저 발진 장치를 항공기에 탑재하는 기술은 연구 중에 있어, 현재 항공기용 하드킬 시스템은 존재하지 않는다고 할 수 있다.한편, 항공기용 소프트킬 수단은 다양하다. 플레어, 채프를 비롯하여 전자적으로 유도를 방해하는 ECM도 이미 군수 기술로 일반화되어 있다. 적외선 유도 미사일이나 화기 관제 장치 등의 광학 센서를 무력화하여 광학적으로 유도를 방해하는 지향성 에너지 무기인 레이저 조사 기술은 AN/ALQ-144나 Common Infrared Countermeasures program|범용 적외선 방해 계획영어의 일환으로 지향성 적외선 방해 장치가 이미 배치 단계에 있다. 민간 항공기용으로는 민간 항공기 미사일 보호 시스템으로서 플라이트 가드나 노스롭 그러먼 가디언과 같은 적외선 유도 미사일의 추적 장치를 무력화하는 장치가 개발되었다.
항공기에 사용되는 이러한 소프트킬 무기는 APS라고 불리기보다는, '''카운터메저'''(Countermeasure, 대항 수단)라고 불리는 것이 일반적이다.
6. 3. 함정용 APS
함정용 능동방호체계(APS)는 대함 미사일, 어뢰 등 해상 위협으로부터 함정을 보호하기 위해 사용된다.CIWS(근접 방어 무기 체계)는 대표적인 함정용 하드킬 APS이다. 미국제 팰렁스, 네덜란드제 골키퍼, 러시아제 카슈탄, AK-630, 미독 합작 RAM, 영국제 시울프, 중국제 730형, 스위스제 시 제니스 등이 이에 해당한다. 단거리 미사일도 대함순항 미사일 요격에 사용된다. 이러한 하드킬 무기는 화포, 레이더, 제어 장치가 하나로 통합되어 자동화되어 있으며, 보통 APS 대신 '''개함 방어 시스템'''으로 불린다.
함정용 소프트킬 시스템으로는 플레어, 채프, ECM 등이 있다.
어뢰에 대한 대응 수단으로는 주로 미끼 어뢰와 같은 디코이가 사용되지만, 어뢰의 신관에 충격파를 가해 오작동을 유발하는 방법도 연구되고 있다.[7]
참조
[1]
뉴스
Танк Т-14 "Армата" или Т-99 "Приоритет"
http://vpk.name/libr[...]
vpk.name
2015-05-06
[2]
웹사이트
Archived copy
http://fmso.leavenwo[...]
2017-03-26
[3]
웹사이트
TIME's Best Inventions of 2008 "8. Bullets That Shoot Bullets"
http://www.time.com/[...]
2008-11-03
[4]
웹사이트
対戦車砲弾を叩き落とす! 戦車を守る「アクティブ防御システム」の歴史と現状
https://trafficnews.[...]
2023-12-24
[5]
문서
"国防高等研究計画局(Defense Advanced Research Projects Agency、'''DARPA''')が、ミサイルを破壊することが可能な計画として高エネルギー液体レーザー戦域防衛システム(High Energy Liquid Laser Area Defense System,\n'''HELLADS''')を開発しているという情報もある"
[6]
웹사이트
米軍が進める、各種のレーザー兵器プロジェクト
https://wired.jp/200[...]
WIRED.jp
2008-11-03
[7]
뉴스
Sonic Torpedo Defense
http://hardware.slas[...]
Slashdot
2005-10-10
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