레이저 무기

3. 원리 및 기술

레이저 무기는 작동 원리에 따라 다양한 기술이 적용된다.

열꽃 현상은 레이저 빔이 대기 중에서 약 1 메가줄(MJ)의 에너지 밀도에 도달하면 발생한다. 공기가 플라스마 상태가 되면서 레이저가 탈초점되고 에너지가 분산된다. 안개, 연기, 먼지, 비, 눈 등의 대기 조건은 열꽃 현상을 더욱 심화시킨다.^[106]

열꽃 현상을 줄이기 위한 기술은 다음과 같다.

• 빔 확산: 빔을 큰 곡면 거울에 넓게 퍼뜨려 목표물에 에너지를 집중시킨다. 경로상의 에너지 밀도를 낮춰 열꽃 현상을 방지한다. 매우 크고 정밀하며 취약한 거울과 거대한 기계 장치가 필요하다.
• 위상 배열 안테나 사용: 일반적인 레이저 파장에서 이 방법을 사용하려면 수십억 개의 마이크로미터(μm) 크기의 안테나가 필요하다. 현재 구현 가능한 방법은 알려져 있지 않지만, 탄소 나노튜브가 제안되고 있다.^[93] 위상 배열 안테나는 거울이나 렌즈가 필요 없고 평평하게 만들 수 있어 포탑과 같은 시스템을 사용하지 않아도 된다. 하지만 목표물이 위상 배열 안테나 표면에 대해 극단적인 각도에 있으면 범위가 줄어든다.
• 위상 공액 레이저 시스템 사용: "탐색" 또는 "유도" 레이저를 사용하여 목표물을 비춘다. 목표물의 거울과 같은 지점은 무기의 주요 증폭기에 의해 감지되는 빛을 반사한다. 이후 무기는 양의 피드백 루프에서 역파를 증폭시켜 목표물을 파괴한다. 이 방법은 목표물에서 나오는 파동이 열꽃 현상을 통과하며 가장 전도성이 좋은 광경로를 보여주기 때문에 열꽃 현상으로 인한 왜곡을 자동 수정한다.
• 매우 짧은 펄스 사용: 열꽃 현상이 간섭하기 전에 펄스가 끝나도록 매우 짧은 시간에 많은 양의 에너지를 집중시키는 강력한 레이저가 필요하다.
• 여러 레이저 집중: 상대적으로 저전력의 여러 레이저를 단일 목표물에 집중시킨다. 시스템의 총 전력이 증가함에 따라 크기가 커진다.

• 저렴한 고온 초전도 물질을 통해 에너지 손실을 줄이고 무기를 더욱 효율적으로 만든다.
• 더욱 간편한 대용량 전력 공급/충전 장치. 레이저 광을 발진시키고 남은 에너지의 일부는 장치의 냉각에 효과적으로 사용된다.

3. 1. 작동 원리

• ZM-87
• PY132A는 중국의 드론 방어용 다즐러이다.^[25]
• 소련 레이저 권총은 우주비행사를 위해 설계된 시제품 무기였다.
• ODIN(해군 광학 눈부심 방해 장치, AN/SEQ-4)은 2019년 아리 버크급 구축함에서 현장 테스트를 받은 미국의 레이저이다.^[82]

3. 2. 레이저 종류

• 화학 레이저: 화학 반응을 통해 에너지를 얻어 레이저를 발사한다.
• 중적외선 고급 화학 레이저(MIRACL): 미 해군의 실험용 중수소 플루오르화물 레이저로, 공군 위성을 대상으로 실험되었다.^[143]
• 전술 고에너지 레이저 (THEL): 이스라엘과 미국이 공동 개발한 중수소 플루오르화물 레이저로, 항공기와 미사일을 격추하기 위해 개발되었다.^[42]
• 가스 다이나믹 레이저: 연료나 강력한 터빈을 이용하여 레이저 매질을 고압, 고열 상태로 만들어 플라스마화하고 레이저 광을 방출한다.
• 베리예프 A-60: 일류신 Il-76MD 수송기에 장착된 소련/러시아의 CO₂ 가스 레이저이다. 두 대가 제작되었으며, 그중 한 대는 1LK222 소콜 에셸론 레이저 시스템을 장착하고 있다.^[43]
• 보잉 YAL-1: 개조된 보잉 747에 장착된 공중 가스 또는 화학 레이저로, 적 지역 상공에서 들어오는 탄도 미사일을 격추하기 위해 개발되었으나 취소되었다.^[10]
• 광섬유 레이저: 광섬유를 이용하여 레이저를 증폭시켜 발사한다.
• 국방과학연구소의 파장제어 빔 결합기술: 서로 다른 파장을 가진 여러 개의 레이저 광을 하나의 강력한 빔으로 결합하는 기술이다. 1kW급 레이저 모듈 5개를 결합하여 5kW급 레이저를 구현할 수 있다.^[143]
• 록히드 마틴의 광섬유 레이저: 고출력에서 빔 품질을 유지하면서 전력 소모량이 적은 60kW 광섬유 레이저이다.^[45][46][47]
• 사일런트 헌터 (레이저 무기): 중국의 광섬유 레이저 방공 시스템으로, 800미터 거리에서 2mm 강판 5장, 1000미터 거리에서 5mm 강판을 관통할 수 있다.^[60][61][62]
• 지역 방어 대탄약 (ADAM): 록히드 마틴이 개발한 실험용 광섬유 레이저로, 로켓에 대해 10kW로 시험되었다.^[70][71]
• 고체 레이저: 고체 물질을 레이저 매질로 사용하여 레이저를 발사한다.
• ZEUS-HLONS (HMMWV 레이저 탄약 중화 시스템): 지뢰 및 불발탄을 무력화하기 위해 전장에서 사용된 최초의 레이저 및 에너지 무기이다.
• 자유 전자 레이저: 자유 전자를 이용하여 레이저를 발생시키는 방식으로, 미 해군에서 대공 및 대미사일 유도 에너지 무기 후보로 평가되고 있다. 토마스 제퍼슨 국립 가속기 시설의 자유 전자 레이저는 14kW 이상의 출력을 시연했으며, 소형 다중 메가와트급 자유 전자 레이저 무기가 연구 중이다.^{[48][49][50][51][52]}
• 전기 레이저: 전기를 직접 에너지원으로 사용하여 레이저를 발사한다.
• 노스롭 그루먼 전기 레이저: 100kW 광선을 생성할 수 있는 전기 레이저로, 항공기, 선박 또는 차량에 장착될 가능성이 있다.^[66][67]
• X선 레이저: 핵폭발 에너지를 이용하여 X선 레이저를 발생시키는 방식이다.
• 핵 펌핑 X선 레이저: 전략방위구상(SDI)의 일환으로 연구되었던 개념으로, 궤도 원자폭탄을 이용하여 X선 레이저 빔을 생성하여 대륙간탄도미사일(ICBM)을 파괴하는 것을 목표로 했다. 그러나 X선 레이저는 활성화 시 자체적으로 파괴되므로 일회용 장치이며, 초기 테스트 결과도 좋지 않아 연구가 중단되었다.

이 외에도 다양한 종류의 레이저 무기가 개발되고 있으며, 출력, 사거리, 용도 등에 따라 다양한 방식으로 분류될 수 있다.

3. 3. 기술적 과제

• 열꽃 현상 (Thermal Blooming): 레이저 빔이 대기를 통과할 때 공기를 가열하여 플라스마를 발생시키고, 이로 인해 빔이 분산되고 초점이 흐려지는 현상이다. 안개, 연기, 먼지, 비, 눈 등의 대기 조건은 이 현상을 더욱 심화시킨다.^[106] 열꽃 현상을 줄이기 위한 기술은 다음과 같다.
• 빔을 넓게 퍼뜨려 에너지 밀도를 낮추는 방법: 크고 정밀한 거울이 필요하며, 거대한 기계 장치로 레이저를 조준해야 한다.
• 위상 배열 안테나를 사용하는 방법: 수십억 개의 마이크로미터(μm) 크기의 안테나가 필요하며, 현재 구현 방법은 알려져 있지 않지만 탄소 나노튜브가 제안된다.^[93]
• 위상 공액 레이저 시스템을 사용하는 방법: 목표물의 반사 지점에서 반사되는 빛을 감지하여 양의 피드백 루프에서 역파를 증폭시켜 목표물을 파괴한다. 열꽃 현상으로 인한 왜곡을 자동 수정한다.
• 매우 짧은 펄스를 사용하는 방법: 열꽃 현상이 간섭하기 전에 펄스를 종료하여 많은 에너지를 집중시키는 강력한 레이저가 필요하다.
• 여러 레이저를 단일 목표물에 집중시키는 방법: 시스템의 총 전력이 증가함에 따라 크기가 커진다.

• 대기 중 산란 및 흡수: 레이저 빔은 대기 중의 입자(비, 안개, 눈, 먼지, 연기, 스모그 등)에 의해 흡수되거나 산란되어 효율이 감소한다.^[107]

• 목표물 표면의 증발 (어블레이션): 레이저가 목표물 표면에 조사되면 재료가 증발하여 그림자를 형성하고, 레이저의 효과를 약화시킨다.

• 높은 에너지 요구량: 레이저 무기는 상당한 전력을 필요로 하며, 현재의 에너지 저장, 전달, 변환 기술로는 휴대용 레이저 무기 개발이 어렵다. 또한, 레이저는 많은 에너지를 열로 낭비하여 대규모 냉각 설비가 필요하다.

• 방어 기술: 레이저 무기에 대한 방어 기술도 개발되고 있다. 예를 들어, 중국 인민해방군은 레이저 빔을 편향시킬 수 있는 특수 코팅 개발에 투자하고 있다.^[95]

4. 장점 및 단점

레이저 무기는 고에너지 레이저를 이용하여 목표물을 파괴하거나 무력화하는 무기이다. 높은 정확도와 빠른 속도를 자랑하지만, 몇 가지 단점도 존재한다.

'''장점'''

• 광속 도달: 레이저 광선은 광속으로 전파되므로, 발사와 거의 동시에 목표물에 도달한다.^[105] 따라서 원거리에서 이동하는 목표물을 조준할 때 도달 시간 및 이동 거리를 고려할 필요가 없으며, 목표물이 회피할 시간도 없다.
• 간단한 탄도 계산: 레이저 광선은 대기 굴절 외의 영향은 거의 받지 않아 탄도 계산이 단순하다.
• 높은 집속성: 레이저 광선은 매우 작은 점에 에너지를 집중시킬 수 있으며, 초점 거리를 빠르게 변경할 수 있다.
• 무시 가능한 반동: 레이저 발사에 따른 반동은 무시할 수 있다.
• 저렴한 비용: 레이저 무기는 1회 발사 비용이 매우 저렴하다.

• 직선상의 목표물 제한: 레이저 무기는 직선상에 있는 목표물에만 발사할 수 있다.
• 장갑에 약함: 장갑이 두꺼운 전차를 파괴하기는 어렵다.
• 기상 조건의 영향: 레이저 광선은 비, 안개, 눈, 먼지, 연기, 스모그 등에 의해 흡수되거나 산란될 수 있다.
• 높은 전력 요구량: 레이저 광을 발생시키기 위해서는 상당한 전력이 필요하며, 대규모 냉각 설비도 필요하다.
• 대응책 개발: 레이저 빔을 편향시키는 특수 코팅이나 기타 대응책이 개발되고 있다.
• 열꽃 현상: 레이저 빔이 대기 중에서 일정 에너지 밀도에 도달하면 플라스마가 발생하여 레이저가 탈초점되고 에너지가 분산되는 열꽃 현상이 발생할 수 있다.

4. 1. 장점

• 광속 도달: 레이저 광선은 광속으로 전파되므로, 발사와 거의 동시에 목표물에 도달한다.^[105] 따라서 원거리에서 이동하는 목표물을 조준할 때 도달 시간 및 이동 거리를 고려할 필요가 없으며, 목표물이 회피할 시간도 없다. 이는 미사일과 같이 고속으로 이동하는 목표물에 특히 효과적이다.
• 간단한 탄도 계산: 포탄은 바람, 중력, 공기 저항 등의 영향을 받아 탄도 계산이 복잡하지만, 레이저 광선은 대기 굴절 외의 영향은 거의 받지 않아(지구상에서 중력 영향은 무시할 만하다) 계산이 단순하다.
• 높은 집속성: 레이저 광선은 위상이 일치하는 빛(간섭성이 높음)이므로, 매우 작은 점에 에너지를 집중시킬 수 있다. 또한 초점 거리를 넓은 범위에서 빠르게 변경할 수 있다.
• 무시 가능한 반동: 빛은 에너지에 대한 운동량의 비율이 매우 작기 때문에($1/c$), 레이저 발사에 따른 반동은 무시할 수 있다.
• 저렴한 비용: 레이저 무기는 1회 발사 비용이 수백 엔 정도로 매우 저렴하다.

4. 2. 단점

• 직선상의 목표물 제한: 대부분의 미사일과 달리 레이저 무기는 직선상에 있는 목표물에만 발사할 수 있다. 따라서 저공을 초속으로 비행하는 고속 미사일에는 대응하기 어렵다.
• 장갑에 약함: 저속으로 접근하는 전투기, 헬리콥터, 드론, 박격포탄, 로켓탄 등을 격추하는 데는 효과적이지만, 장갑이 두꺼운 전차를 파괴하기는 어렵다.
• 기상 조건의 영향: 레이저 광선은 비, 안개, 눈, 먼지, 연기, 스모그 등에 의해 흡수되거나 산란될 수 있다. 이러한 현상을 "열꽃 현상"이라고 하며, 레이저의 효율을 떨어뜨린다.^[107] 적이 의도적으로 화학 물질 등을 살포하여 광학적 장애물을 만들 수도 있다.
• 높은 전력 요구량: 레이저 광을 발생시키기 위해서는 상당한 전력이 필요하다. 현재 기술로는 휴대용 레이저 무기를 만들기 어렵고, 대규모 냉각 설비도 필요하다.
• 대응책 개발: 중국 등 일부 국가에서는 레이저 빔을 편향시키는 특수 코팅을 개발하고 있다.^[95] 또한, 유전체 거울, 에이브레이티브 코팅, 열 전달 지연, 불투명 물질 등도 레이저 무기에 대한 대응책으로 연구되고 있다.^[96]
• 열꽃 현상: 레이저 빔이 대기 중에서 약 1 메가줄(MJ)의 에너지 밀도에 도달하면 플라스마가 발생하기 시작한다. 이 현상을 "열꽃 현상"이라고 하며, 레이저가 탈초점되고 에너지가 주변 공기로 분산되는 원인이 된다. 안개, 연기, 먼지, 비, 눈, 스모그, 거품 등이 있으면 열꽃 현상이 더 심해진다.

• 빔 확산: 빔을 큰 곡면 거울에 넓게 퍼뜨려 목표물에 집중되는 에너지 밀도를 낮춘다. 하지만 이 방법은 크고 정밀하며 취약한 거울과 조준 장치가 필요하다.
• 위상 배열 안테나: 수십억 개의 마이크로미터 크기의 안테나를 사용하여 레이저 빔을 제어한다. 탄소 나노튜브가 제안되었지만, 현재 구현 가능한 방법은 알려져 있지 않다. 위상 배열 안테나는 거울이나 렌즈가 필요 없고 평평하게 만들 수 있다는 장점이 있다.^[93]
• 위상 공액 레이저 시스템: 목표물을 비추는 "탐색" 레이저를 사용하고, 목표물의 반사 지점에서 반사되는 빛을 증폭시켜 목표물을 파괴한다. 이 방법은 열꽃 현상을 자동으로 수정할 수 있지만, 대부분의 시스템에서 거울이 과열되는 문제가 있다.
• 매우 짧은 펄스 사용: 열꽃 현상이 발생하기 전에 끝나는 매우 짧은 펄스를 사용하지만, 이를 위해서는 매우 강력한 레이저가 필요하다.
• 다중 레이저 집중: 여러 개의 저전력 레이저를 단일 목표물에 집중시킨다.

5. 주요 국가별 개발 현황

21세기에 접어들면서 여러 국가들은 소형 무인 항공기(UAV)의 증가하는 위협에 대응하기 위해 대(對)드론 레이저 시스템을 개발해왔다. 이러한 시스템은 고출력 레이저를 사용하여 드론을 탐지, 추적, 파괴하도록 설계되어 비용 효율적이고 유연한 영공 방호 솔루션을 제공한다.

레이저 무기 개발을 선도하는 서구 기업으로는 보잉, 노스롭 그루먼, 록히드 마틴, 네덜란드 응용과학연구기구, 라인메탈, 그리고 MBDA가 있다.^{[26][27][28][29][30]}

이러한 프로젝트의 대부분은 취소되거나 중단되었고, 프로토타입이나 실험 단계를 넘어서지 못했거나, 눈부시게 하거나, 실명시키거나, 지뢰 제거 또는 소형 무방비 표적에 대한 근접 방어와 같은 틈새 시장 애플리케이션에서만 사용되고 있다.

현재 군사용 레이저는 주로 조준 및 거리 측정, 총기 사격 목표 지정에 사용되지만, 이 레이저 광선은 표적을 파괴하는 용도는 아니다. 레이저 무기는 일반적으로 짧은 시간 동안 고출력 펄스를 생성한다.

전투 중에 표적에 직접적인 피해를 주거나 파괴할 수 있는 레이저 무기는 현재 실용화 단계에 있다. 미국 등에서는 이미 실증 실험을 통해 수 킬로미터(km) 떨어진 곳을 고속으로 비행하는 표적의 파괴에 성공했다.

레이저 빔 무기의 일반적인 개념은 짧은 시간의 광 펄스로 표적을 공격하는 것이다. 이러한 종류의 고출력 레이저 빔을 발사하는 데 필요한 동력으로는 화학적으로 작동하는 가스 다이나믹 레이저가 채택되고 있다. 레이저 무기는 고에너지 레이저를 이용하기 때문에 순식간에 목표물에 도달하여 정확도가 높아 표적을 수 초 만에 파괴할 수 있다. 하지만 대부분의 미사일과 달리 직선상에 있는 목표물에만 발사할 수 있기 때문에, 저공을 초속 수 킬로미터(km)로 날아오는 고속 미사일에는 대응할 수 없다.

또한, 저속으로 접근하는 전투기나 헬리콥터, 드론과 같은 군용기, 박격포탄, 로켓탄 등을 격추하는 데는 효과적이지만, 장갑이 두꺼운 전차의 파괴에는 적합하지 않다.

레이저 무기는 도시, 전차, 함선, 항공기 등에 대한 능동 방어 시스템으로 주목받고 있으며,^[101] 차량 탑재형, 함재형, 항공기 탑재형이 있다.

• '''미국'''

• '''이스라엘'''

5. 1. 한국

5. 2. 미국

미국 해군은 소형 무인 항공기, 휴대용 대전차 로켓 발사기, 모터보트 및 헬리콥터의 가시 엔진 등의 표적에 사용하기 위한 초단거리 (약 1.61km), 30kW의 레이저 무기 시스템(LaWS) 실험을 수행했다.^[102][103] 이 시스템은 “6대의 레이저 용접 장비를 묶은 것”으로 정의된다. 2020년 시점에서는 60kW 시스템인 “HELIOS”가 구축함급을 위해 개발되고 있다.^[104]

실험 시스템의 예로는 ''MIRACL''과 전술 고에너지 레이저가 있지만, 이들은 현재는 생산 중단되었다.

미국 국방부는 매년 평균 10억달러의 예산을 지향성 에너지 무기 개발에 투입하고 있으며, 다양한 개발 단계에 있는 최소 31개의 시스템을 보유하고 있으며, 그 대부분은 레이저 무기이다.^[109]

미 해군은 초기에는 가스 다이내믹 레이저 방식의 이산화탄소 레이저를 검토했으며, 1980년에 고출력 중수소 레이저포(MIRACL)를 완성했다. 시험에서는 초음속 표적기와 위성의 무력화에 성공했지만, 과도한 출력(최대 출력 2.2MW)과 설비 등의 문제로 육상 기지 방어에만 사용할 수 있고 함재용으로는 적합하지 않아 개발이 중단되었다. 2000년대부터는 개함 방어용 레이저포로 전환하여, 파이버 고체 레이저, 슬래브 고체 레이저, 자유 전자 레이저의 개발이 시도되었다.

'''LaWS'''

:2009년부터 함재형 파이버 고체 레이저포 '''XN-1 LaWS'''의 개발을 시작했다. 민생용 레이저 용접기 6기를 조합하여 출력은 33kW이다. 2012년, 아레이 버크급 구축함 듀이(USS Dewey)의 헬기 갑판에 탑재되어 해상 시험을 실시했다. 2014년 8월, LaWS는 AN/SEQ-3으로 공식 채택되었고, 트렌턴급 강습상륙함 폰스(USS Ponce)에 탑재되어 페르시아 만에 실전 배치되었다. 2017년, 폰스의 퇴역에 따라 LaWS는 제거되어 후술하는 HELIOS를 위해 육상에 보관되었다.

:또한 2009년 3월, MLD 시제 레이저포가 완성되어 2011년 4월부터 시험함 EDD-964 폴 F. 포스터에서 해상 시험에 들어가, 고속정을 폭발시켰다.

'''NLFoS 계획'''

:해군은 현재, 대(對)UAV용 레이저 무기를 개발하고 있으며, 궁극적으로 대함탄도미사일 요격을 목표로 하고 있으며, '''NLFoS'''(Navy Laser Family of Systems) 계획으로서, 아래 여러 레이저 무기를 시험 개발하고 있다.^[110]

:* '''RHEL'''(Ruggedized High Energy Laser)

::자세한 내용은 알 수 없지만, 이미 개발이 종료되었다.^[110]

:* SSL-TM 계획·'''LWSD''' Mk.2 Mod.0

::150kW급의 UAV(무인 항공기)·USV(무인 수상정) 파괴용 레이저포. AN/SEQ-3의 결과를 바탕으로 개발되었다. 2019년, 샌 안토니오급 강습상륙함 포틀랜드(USS Portland)에 탑재되어 2020년, 해상 시험에서 UAV 파괴에 성공했다(2024년에 제거 예정)^[111][112].

:* AN/SEQ-4·'''ODIN'''(Optical Dazzling Interdictor, Navy)

::30kW급의 ISR용 UAV 센서·제어 장치 파괴용 레이저포. 출력이 낮기 때문에, 광학 센서를 파괴(손상)하여 목표를 무력화한다. 2019년 11월에 아레이 버크급 구축함 「듀이」에 처음 탑재되었고, 현재는 총 8척의 아레이 버크급에 탑재되어 있다.^[113].

:* SNLWS 계획·'''HELIOS''' Mk.5 mod.0(High Energy Laser and Integrated Optical-dazzler with Surveillance)

::60kW급 레이저와 광학 방해 장치, 감시 장치를 통합한, UAV·USV·ISR 센서 파괴용 레이저포. 육군이 개발한 HELMTT의 함재형으로, 이지스 전투 시스템에 통합되어 있다. 2022년에 아레이 버크급 구축함 프레블(USS Preble)에 처음 탑재되었다.^[114].

NLFo 계획의 결과를 바탕으로, 최대 출력 300kW급의 대함 미사일 요격용 레이저 '''HELCAP'''(High Energy Laser Counter-ASCM Program)도 개발하고 있다.

미 공군은 전구 미사일 방어(TMD) 구상에 따라 1994년부터 탄도 미사일 요격용 레이저 '''ABL'''(Airborne Laser, 공중 발사 레이저) 개발을 시작하여 2002년, B747-400F에 출력 3MW의 화학 산소 요오드 레이저(COIL)를 탑재한 실험기 YAL-1A를 제작했다. 부스트 단계의 탄도 미사일을 파괴하는 계획이었지만, 유효 사거리를 달성할 출력을 얻지 못하여 2011년 개발이 중단되었다. 2006년부터는 C-130H에 COIL을 탑재하여 지상 차량 공격용 레이저 '''ATL'''(Advanced Tactical Laser, 고성능 전술 레이저)을 개발하여 지상 시험과 공중 시험에 성공했지만, 실용화되지는 않았다. 또한 2015년부터는 AC-130J용 대지 레이저포로서 '''AHEL'''(Airborne High Energy Laser) 개발을 시작했지만, 이 또한 2024년 기술적 과제를 이유로 계획 중단이 발표되었다.

또한 전투기 탑재형으로서, '''SHiELD'''(Self-Protect High-Energy Laser Demonstrator, 자체 방어형 고에너지 레이저 실증 장치) 프로그램을 2016년부터 시작했다. 차세대 전투기 NGAD는 물론, 기존의 F-16 등에도 레이저 무기 포드를 장착하여 공대공 미사일, 지대공 미사일, 소형 항공기 요격을 목적으로 하는 60~100kW급 레이저^[116]이다. 2025년 비행 시험을 예정했지만, 2024년 개발이 종료되었다.

기지 등의 단거리 방어용으로 개발된 10kW급 팔레트식 레이저 '''H4'''는 2022년 시험에 성공하여 2023년 6월 공군에 인도되었다.

미 육군은 20kW급 레이저 "LOCUST"를 팔레트화된 P-HEL 및 ISV(Infantry Squad Vehicle)에 탑재한 AMP-HEL, 50kW급 레이저를 스트라이커 장갑차에 탑재한 DE-MSHORAD, 300kW급 순항미사일 요격용 레이저 IFPC-HEL 계획 등을 개발하고 있다.

'''DE-MSHORAD'''

:DE-SHORAD는 Direct Energy Maneuver Short-Range Air Defense(지향성 에너지 기동 단거리 방공)의 약자이다. 스트라이커 장갑차에 출력 50kW급 레이저 포를 탑재한 무인기(UAV) 요격 시스템이다. 유럽 및 미군의 단거리 방공 능력 부족을 임시적으로 보완하기 위한 IM-SHORAD에 이은 새로운 시스템이다.^[119]

:2016년에 개발이 시작된 출력 2kW급 '''MEHEL'''(Mobile Expeditionary High Energy Laser, 기동 원정 고출력 레이저) 및 5kW급 출력 강화형 MEHEL 2.0, 2018년에 개발이 시작된 '''MMHEL'''(Multi-Mission High Energy Laser, 다목적 고에너지 레이저)을 기반으로 2019년에 개발이 시작되었다.^[120] 2022년 9월, 시제품 4대가 인도되었고, 2024년 3월 모래 폭풍 등 기상 환경 하에서의 시험을 목적으로 중동에 배치되었다.^[121]

'''IFPC-HEL 계획·Valkrie'''

:IFPC-HEL(Indirect Fire Protection Capability-High Energy Laser, 간접 화력 방호 능력 - 고에너지 레이저) 계획에서 개발 중인 "Valkrie"는 최대 출력 300kW의 순항미사일 요격용 레이저이다.

:이라크와 아프가니스탄에서 박격포와 로켓포에 의한 전방 작전 기지 공격 경험을 바탕으로 2007년에 대박격포탄용 레이저로서 '''HELTD'''(High Energy Laser Technology Demonstrator, 고출력 레이저 기술 시험기)의 개발을 시작했다.^[122] 이후 '''HEL-MD'''(High Energy Laser Mobile Demonstrator, 고에너지 레이저 기동 실증 차량)로 개칭된 본 시스템은 10kW급 레이저 포를 HEMTT에 탑재한 것이며, 2013년에 1800m~2700m 거리의 무인기 수 대와 박격포탄 90발 이상을 요격하는 데 성공했다. 이를 통해 추가적인 테스트를 진행하게 되었고, 출력 60kW급 레이저를 탑재한 '''HELMTT'''(High Energy Laser Mobile Test Truck, 고에너지 레이저 실증 차량)가 개발되었다. 2017년부터 HELMTT의 출력을 100kW로 향상시키는 동시에 장치를 소형화하여 FMTV 중형 전술 트럭에 탑재함으로써 기동성을 높인 '''HEL-TVD'''(High Energy Laser Tactical Vehicle Demonstrator)가 개발되었다. 2019년, HEL-TVD에서 '''IFPC-HEL''' 실증기로 개발이 이전되었고, 2022년 9월 록히드 마틴이 300kW급 레이저를 육군에 인도했다.^[123] 2023년 10월, 육군은 록히드 마틴과 최대 4기의 Valkrie를 개발하여 2025년까지 인도하는 계약을 체결했다.^[124] 록히드 마틴은 현재 500kW급 레이저 개발을 진행하고 있으며, Valkrie의 출력이 강화될 가능성이 있다.^[125]

'''P-HEL'''

:P-HEL(Palletized-High Energy Laser, 팔레트식 고출력 레이저)은 BlueHal사의 20kW급 레이저 Locust를 기반으로 한 레이저 시스템이다. Xbox 게임 컨트롤러로 조작하는 "상자형 팔레트 마운트 장치"로 알려져 있다.^[126]

:2022년 11월에 미국 외 지역에서 운용이 시작되었고, 2024년에 2번째 장비가 배치되었다.^[126] 2024년 5월, 미국 국방부는 중동에서 적의 무인기를 요격하는 데 레이저 무기를 처음으로 사용했다고 인정했으며, 미국의 포브스지는 해당 레이저 무기가 P-HEL이라고 보도했다.^[127]

'''AMP-HEL'''

:AMP-HEL(Army Multi-Purpose High Energy Laser, 육군 다목적 고에너지 레이저)은 보병 분대 차량 ISV(Infantry Squad Vehicle)에 BlueHal사의 20kW급 레이저 Locust를 탑재하는 계획이다. 2023년 4월, 육군은 BlueHal사와 총 7600만달러의 계약을 체결했다.^[128]

5. 3. 이스라엘

5. 4. 영국

5. 5. 중국

5. 6. 러시아

5. 7. 일본

6. 비살상 레이저 무기

일렉트로레이저는 표적 경로를 이온화한 다음, 이온화된 플라즈마의 전도성 경로를 따라 전류를 보내는 방식으로 작동한다. 이는 번개와 유사하며, 거대하고 강력하며 사거리가 긴 테이저건 또는 전기 충격기와 같은 기능을 한다.

펄스 에너지 투사체(PEP, Pulsed Energy Projectile) 시스템은 적외선 레이저 펄스를 발사하여 표적에 빠르게 팽창하는 플라즈마를 만든다. 이로 인해 발생하는 소리, 충격파, 전자기파는 표적을 기절시키고 통증과 일시적인 마비를 일으킨다. 이 무기는 개발 중이며, 군중 제압을 위한 비살상 무기로 사용될 수 있지만, 치명적인 무기로도 사용될 수 있다.

다즐러(Dazzler)는 강력한 직접 조사 방사선을 사용하여 표적의 시각을 일시적으로 상실하게 하거나 방향 감각을 잃게 하는 유도 에너지 무기이다. 표적은 센서 또는 인간의 시각이 될 수 있다. 다즐러는 장기적인 손상을 주지 않도록 설계되었으며, 다양한 전자 센서에는 적외선 또는 보이지 않는 빛을, 인간에게는 가시광선을 방출한다. 방출기는 일반적으로 레이저이며, 이를 '레이저 다즐러(laser dazzler)'라고 한다. 대부분의 현대 시스템은 휴대용이며, 적색(레이저 다이오드) 또는 녹색(다이오드 펌핑 고체 레이저, DPSS) 전자기 스펙트럼 영역에서 작동한다.

초기에는 군사용으로 개발되었지만, 현재는 법 집행 및 보안 분야에서도 비군사용 제품이 사용되고 있다.^[20][21]

미 공군 연구소(Air Force Research Laboratory)의 유도 에너지국(Directed Energy Directorate)이 개발한 PHASR(인원 저지 및 자극 반응 소총)은 비살상 레이저 다즐러 시제품이다.^[22] 그 목적은 표적을 일시적으로 방향 감각을 잃게 하고 시각을 상실하게 하는 것이다. 과거에는 실명 레이저 무기가 시험되었지만, 미국이 2009년 1월 21일 비준한 1995년 유엔(United Nations) 실명 레이저 무기 의정서(Protocol on Blinding Laser Weapons)에 따라 금지되었다.^[23] 저강도 레이저인 PHASR 소총은 실명 효과가 일시적이라는 점에서 이 규정에 따라 금지되지 않는다. 또한 두 가지 파장의 레이저를 사용한다.^[24] PHASR은 뉴멕시코 커틀랜드 공군 기지(Kirtland Air Force Base)에서 시험되었다.

• ZM-87
• PY132A는 중국의 드론 방어용 다즐러이다.^[25]
• 소련 레이저 권총(Soviet laser pistol)은 우주비행사를 위해 설계된 시제품 무기였다.
• Optical Dazzling Interdictor, Navy(해군 광학 눈부심 방해 장치, AN/SEQ-4 ODIN)는 2019년 아리 버크급 구축함에서 현장 테스트를 받을 예정인 미국의 레이저이다.^[82]

7. 대응책

레이저 무기에 대한 대응책은 현재 개발 중이며, 주로 레이저 빔을 방해하거나, 흡수하거나, 반사하는 방식으로 이루어진다.
개발 중인 대응책

• 미사일 방어 시스템:

• 열꽃 현상 대응 기술:

• 물질 및 코팅:

• 연막: 단순하고 밀도가 높은 연막은 레이저 빔을 차단할 수 있다. 적외선 또는 다중 스펙트럼^[94] 연막탄은 적외선 레이저 빔을 방해한다.
• 불투명 물질: 불투명한 케이스, 외피, 차체 등은 레이저의 첫 번째 충격을 흡수한다.
• 특수 코팅: 중국은 미군 레이저 빔을 편향시킬 수 있는 특수 코팅 개발에 투자하고 있다.^[95] 레이저 광은 재료의 물리적, 화학적 특성을 조작하여 편향, 반사, 흡수될 수 있다.
• 다양한 물질(저렴한 금속, 희토류, 탄소 섬유, 은, 다이아몬드 등)을 사용하여 특정 레이저 무기에 맞춰 미세 가공한다.

• 기타 대응책:
• 유전체 거울, 저렴한 에이브레이티브 코팅, 열 전달 지연 및 불투명 물질도 연구되고 있다.^[96]
• 빠른 회전, 높은 가속도, 민첩한 기동 등은 고에너지 레이저 무기를 무력화하는 데 도움이 될 수 있다.^[97]

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