애로우 (미사일)

1. 개요

애로우는 이스라엘과 미국의 협력을 통해 개발된 탄도 미사일 요격 시스템으로, 단거리 및 중거리 탄도 미사일 위협에 대응하기 위해 개발되었다. 1980년대 후반 개발이 시작되어 1990년대에 여러 차례 시험 발사를 거쳤으며, 애로우 1을 거쳐 더 작고 빠른 애로우 2가 개발되었다. 애로우 2는 2000년대에 실전 배치되었으며, 블록 2, 3, 4로 성능이 향상되었다. 2010년대에는 애로우 3가 개발되어 더 높은 고도에서 요격할 수 있게 되었으며, 애로우 4 개발도 진행 중이다. 애로우 시스템은 이스라엘 외에도 여러 국가에서 도입을 검토했으며, 미국과의 협력을 통해 기술적, 운영적 데이터를 공유하고 있다. 독일은 애로우 3 시스템 구매를 결정하여 유럽 방공 구상에 참여할 예정이다. 하지만 애로우 프로그램은 비용, 기술적 문제, 억제 전략과의 상충 등으로 비판을 받기도 했다.

2. 역사적 배경

애로우 미사일 개발은 1980년대 중동 지역의 탄도 미사일 위협 증가와 이스라엘의 안보 우려에서 비롯되었다. 이츠하크 라빈 당시 이스라엘 국방부 장관은 미사일 위협을 이스라엘 안보에 가장 위험한 미래 위협 중 하나로 간주하고 애로우 개발을 적극 지지했다.

1986년 미국과 이스라엘은 애로우 프로그램 공동 자금 지원을 위한 양해 각서를 체결했고, 1988년 미국 전략 방어 구상 기구(SDIO)는 이스라엘 항공 산업에 애로우 1 기술 시연을 주문했다. 1991년 걸프 전쟁에서 이라크의 스커드 미사일 공격은 애로우 개발에 더욱 박차를 가하는 계기가 되었다.

초기 애로우 프로그램은 이스라엘 공군의 반대와 기술적, 재정적 문제 등 여러 비판에 직면했다. 이스라엘 공군은 억제와 선제 공격을 중시하는 전통적인 교리와 애로우 미사일의 특성이 맞지 않는다고 판단했으며, 애로우 미사일 개발 비용이 전투기 도입과 같은 다른 군사 프로젝트 예산을 잠식할 수 있다는 우려를 제기했다.

애로우 미사일 개발에는 많은 예산이 투자되었으며, 미국은 그 비용의 상당 부분을 지원했다.

2.1. 개발

1986년 미국과 이스라엘은 애로우 프로그램 공동 자금 지원을 위한 양해 각서에 서명했고, 1988년 미국 국방부 전략 방어 구상 기구(SDIO)는 이스라엘 항공 산업에 애로우 1 기술 시연자를 주문했다. 걸프 전쟁은 이라크의 "알 후세인" 미사일에 대한 패트리어트 미사일의 성능 논란을 야기했고, 이는 애로우 개발에 박차를 가하는 계기가 되었다.

1990년 8월 9일, 애로우 요격 미사일의 첫 번째 발사가 이루어졌으나, 미사일이 궤도를 벗어나고 지상 추적 레이더가 미사일의 탄도를 추적하는 데 실패하여 실험이 중단되었다. 1991년 3월 25일과 10월 31일에 실시된 두 번째, 세 번째 시험 역시 미사일 오작동으로 중단되었다.

1992년 9월 23일, 네 번째 발사 시험에서 시스템이 계획대로 작동하여 애로우는 발사 45초 후에 하늘의 지정된 지점에 도달했고, 미사일은 파괴되었다. 1993년 2월 28일, 7월 14일, 10월 14일에 진행된 시험에서 애로우는 표적 미사일에 근접하여 통과하며 지대지 미사일 요격 능력을 입증했다. 1994년 3월 1일, 여덟 번째 시험에서는 지상 컴퓨터 고장으로 미사일이 발사되지 않았다. 1994년 6월 12일, 아홉 번째 시험 발사(ATD#1)에서 애로우 1은 지중해 한가운데 정박한 선박에서 발사된 표적 미사일을 성공적으로 요격했다.

애로우 1은 2단 고체 추진제 미사일로, 전체 길이 7.5m, 몸체 직경 1200mm, 발사 중량 약 2000kg으로 알려졌다. 2단은 길이 2.5m이며, 관성 항법 시스템과 명령 갱신 중간 과정 유도 방식, 종말 적외선 호밍 초점면 배열을 갖춘 것으로 추정되었다. 미사일은 비교적 고속이며 기동성이 뛰어나고, 양 단계에서 추력 편향이 가능한 것으로 묘사되었다. 사거리는 약 50km로 설명되었다. "크고 번거로운" 애로우 1의 개발은 중단되었고, "더 작고, 빠르고 치명적인" 애로우 2로 연구가 계속되었다.

1995년 7월 30일과 1996년 2월 20일, 표적 미사일 없이 애로우 2의 조향, 제어 및 순항 시스템에 대한 두 번의 성공적인 테스트가 수행되었다. 1996년 8월 20일과 1997년 3월 11일, 두 번의 성공적인 요격이 이루어졌다.

1997년 8월 20일, 요격 테스트(AIT#23)는 미사일 조향 시스템 오작동으로 파괴되었다. 1998년 9월 14일, 모든 시스템 구성 요소는 컴퓨터 시뮬레이션된 위협에 성공적으로 대응했다. 1998년 11월 29일, 이스라엘 항공우주 산업(Israel Aerospace Industries)은 첫 번째 실용 애로우 2 요격기를 이스라엘 국방부에 인도했다.

1999년 11월 1일, 애로우 시스템은 해안에서 떨어진 곳에 위치한 배에서 매우 가파른 궤도로 발사된 "스커드" 미사일을 시뮬레이션하는 TM-91C 표적 미사일을 추적하고 요격했다. 2000년 3월 14일, 첫 번째 완전한 애로우 2 포대가 팔마힘 공군 기지에서 공개되었다.

2000년 9월 14일, 애로우 2는 라파엘 첨단 방어 시스템(Rafael Advanced Defense Systems)의 "블랙 스패로우(Black Sparrow)"를 요격하는 테스트를 성공적으로 수행했다. 2001년 8월 27일, 애로우 시스템은 해안에서 약 100km 떨어진 곳에서 표적을 요격했는데, 이는 애로우 2가 테스트된 것 중 가장 높고 먼 거리였다. 2002년 10월, 두 번째 포대가 실전 배치되었다.

2003년 1월 5일, 애로우 2 블록-2의 성공적인 시험이 실시되었다. 2003년 12월 16일, 60km 정도의 고고도에서 접근하는 미사일을 요격하고 파괴하는 시스템 능력을 시험했다.

2004년 7월 29일, 이스라엘과 미국은 캘리포니아 해군 항공 기지 포인트 무구(NAS 포인트 무구) 미사일 시험 센터에서 "스커드-B" 미사일을 상대로 애로우 요격기를 발사하는 합동 시험을 실시, 요격기는 300km 궤도로 비행하는 "스커드"를 40km 고도에서 파괴했다.

2004년 8월 26일, 분리되는 탄도 미사일의 분열 탄두를 탐지하는 애로우의 능력을 시험했으나, 기술적 오작동으로 표적 공격 기동이 불가능하여 시험이 중단되었다. 2005년 12월, 애로우 시스템은 기록상 최저 고도에서 표적을 성공적으로 요격했다.

2007년 2월 11일, 애로우 2 블록-3는 고고도에서 탄도 미사일을 시뮬레이션한 "블랙 스패로우" 표적 미사일을 성공적으로 요격, 파괴했다. 링크 16 데이터 분배 시스템이 두 개의 애로우 유닛을 연결하는 데 처음 사용되었다.

2008년 4월 15일, 애로우 무기 시스템은 새로운 표적 미사일 "블루 스패로우"를 탐지하고 모의 요격에 성공했다. 2009년 4월 7일, 애로우 2 시스템은 사하브-3와 동일하게 제작된 블루 스패로우 미사일을 정확하게 요격했다.

2009년 7월 22일, 1000km 이상 사거리의 공중 표적 미사일을 상대로 한 애로우 2 Block-4 합동 시험은 미사일이 통신 링크를 설정하지 못해 발사 직전 중단되었다.

2011년 2월 22일, 애로우 시스템은 NAS 포인트 무구에서 실시된 비행 시험에서 장거리 탄도 표적 미사일을 성공적으로 요격했다. 표적을 완전히 파괴하는 직접 충돌 방식이었다.

2012년 2월 10일, 개발자들은 Block-4 애로우 시스템 인도를 앞두고 최종 표적 추적 시험을 성공적으로 실시했다.

2014년 9월 9일, 지중해 상에서 Block-4.1 버전 운용 시스템으로 요격 시험이 실시되었으나, 결과는 불확실했다. 2015년 2월, 국방부 미사일 방어 기구(IMDO) 관계자는 시험이 표적을 성공적으로 포착했지만 근소하게 빗나갔다고 인정했다.

2011년 4월, 이스라엘 미사일 방어기구(Israel Missile Defense Organization, IMDO)는 하위 단계 애로우 2와 엑소대기권 애로우 3를 단일 국가 미사일 방어 시스템으로 통합하는 새로운 블록 5 업그레이드 초기 정의를 시작했다. 계획된 블록 5는 기존 슈퍼 그린 파인 레이더를 AN/TPY-2 레이더와 미국 해군 구축함 탑재 탄도 미사일 지휘 레이더와 함께 작동하도록 최적화한다.

2020년 8월 12일, 성공적인 애로우 2 테스트(AST#18a)가 지중해 상에서 실시되었다.

2008년 8월, 미국과 이스라엘 정부는 이스라엘 방공 사령부 상위 계층 구성 요소인 애로우 3 개발을 시작했다. IAI와 보잉이 공동 개발할 엑소대기 요격 미사일이 될 것이다. 애로우 3는 2017년 1월 18일에 작전 배치되었다.

애로우 3는 애로우 2보다 빠른 속도, 더 먼 사거리, 더 높은 고도에서 작동하며 탄도 미사일의 우주 비행 궤적에서 요격한다. 이스라엘 우주청 의장에 따르면 애로우 3는 대위성 무기 역할을 할 수 있다.

2021년 초 이스라엘은 애로우 4 요격기 개발이 진행 중이며, 이 시스템이 극초음속 순항 미사일 및 극초음속 활공 비행체와 같은 극초음속 위협을 요격하는 것을 목표로 하고 있다고 밝혔다.

3. 주요 특징

애로우 시스템은 200km 이상의 단거리 및 중거리 탄도 미사일을 요격하기 위해 설계되었다. 군용기나 로켓포는 요격 대상이 아니다. 애로우 2는 성층권 상공에서 핵, 화학, 생물학 무기가 이스라엘에 흩어지지 않도록 요격한다. 개발자들은 인구 밀집 지역에서 멀리 떨어진 곳에서 요격을 수행하고자 했다.

단일 애로우 요격기는 가능한 가장 높은 고도에서 표적 미사일을 파괴할 확률이 90%이다. 실패할 경우, 추가 요격기 2대를 짧은 시간 간격으로 표적으로 발사할 수 있다. 첫 번째 요격기가 표적을 파괴하면, 두 번째는 다른 표적으로 향할 수 있다. 이 기술을 통해 3개의 독립적인 요격 가능성이 제공되어 요격 확률이 99.9%로 증가한다. 애로우는 또한 30초 이내에 도착하는 5개 이상의 요격 미사일을 동시에 요격할 수 있다.

각 애로우 포대는 일반적으로 4~8개의 발사대로 구성되며, 약 100명의 인원이 필요하다. 각 트레일러 장착형 발사기는 6개의 발사 튜브에 발사 준비가 완료된 미사일을 장착하면 35ton의 무게가 나간다. 발사 후 발사기는 1시간 안에 재장전할 수 있다. 이 시스템은 다른 준비된 사이트로 이동할 수 있지만, 아무 곳에나 설치할 수는 없다.

"골든 시트론"은 링크 16, TADIL-J 통신을 통해 패트리어트 미사일 발사 시스템과의 상호 운용성을 가지며, 애로우로 놓친 표적의 탄도 데이터를 패트리어트의 발사 시스템에 전달하여 요격을 인계할 수 있게 되어 있다. 미국과 이스라엘이 실시한 테스트에서 애로우는 미국 및 이스라엘 버전의 패트리어트와 성공적으로 연결되었다.

애로우 3는 이란 등이 이스라엘 공격용으로 배치하고 있는 중거리 탄도 미사일을 대기권 밖에서 격파할 수 있도록 개발되었다.

3.1. 제원 (애로우 2)

애로우 2는 2단계 미사일로, 고체 추진제 로켓 부스터와 서스테이너 로켓 모터를 장착하고 있다. 미사일은 수직 열 발사 후 2차 연소를 통해 마하 9의 속도로 표적을 향해 궤도를 유지한다. 추력 벡터 제어는 비행의 부스트 및 서스테이너 단계에서 사용되며, 2단계 서스테이너 모터 점화 시 1단계는 분리된다.

킬 차량 부분에는 저고도 요격 기능을 위한 4개의 움직이는 델타 공기 역학 제어 핀이 장착되어 있다. 듀얼 모드 미사일 유도 장치는 전술 탄도 미사일 획득 및 추적을 위한 수동 적외선 유도 장치와 저고도 공기 흡입 표적에 대한 호밍을 위한 능동 레이더 유도 장치를 갖추고 있다. 적외선 유도 장치는 인듐 안티몬 화합물 초점면 배열이다.

킬 차량은 명중 요격을 목표로 하지만, 실패 시 근접 신관이 표적 근처에서 탄두 파편을 작동시킨다. 고폭발성 지향 파편 탄두는 40m 에서 50m 반경 내에서 표적을 파괴할 수 있다.

3.2. 구성 요소

하나의 애로 2 미사일 포대는 다음과 같이 구성된다.

"그린 파인"은 500 MHz에서 1,000 MHz, 또는 1,000 MHz에서 2,000 MHz 사이의 L 밴드에서 작동하는 능동 전자 주사 배열(AESA) 고체 레이더이다. 이 레이더는 탐색, 탐지, 추적 및 미사일 유도 모드에서 동시에 작동한다. 최대 500km 범위에서 표적을 탐지할 수 있으며 3000m/s 이상의 속도로 30개 이상의 표적을 추적할 수 있다. 이 레이더는 표적을 비추고 애로우 미사일을 표적으로부터 4m 이내로 유도한다.

"골든 시트론"(אתרוג זהב^히브리어)에는 총 7~10명의 조작자가 배치된다. "브라운 헤이즐넛"은 "그린 파인" 및 "골든 시트론"과의 통신을 위해 마이크로파 및 무선 데이터 및 음성 통신 링크를 사용한다. 발사 방식은 밀폐된 캐니스터에서 수직으로 가열 발사이며, 모든 방위각을 커버한다. "브라운 헤이즐넛"은 또한 미사일 유지보수 및 진단 기능도 갖추고 있다.

4. 실전 운용

2000년 3월 14일, 애로우 2를 장비한 첫 부대가 텔아비브 남쪽 교외의 팔마힘 공군 기지에 배치되었다. 이는 전역 미사일 방어 전용으로 개발된 요격 미사일의 세계 최초 실전 배치였다.

2017년 3월 17일, 애로우 미사일은 이스라엘 공군기를 향해 발사된 시리아의 S-200 미사일을 격추하면서 첫 실전 요격에 성공했다. 이스라엘 측은 S-200의 비행 궤적과 특징이 탄도 미사일과 매우 유사했기 때문에 요격에 성공했다고 밝혔다.

2023년 11월 9일, 애로우 3는 하마스를 지원하는 예멘의 후티 반군이 이스라엘 남부 에일라트 방면으로 발사한 것으로 보이는 탄도 미사일을 요격하며, 첫 실전 투입 및 요격에 성공했다.

2024년 4월 이란의 이스라엘 공격

2024년 4월, 이란이 이스라엘을 공격했을 때, 애로우 2와 애로우 3는 이란이 발사한 탄도 미사일을 요격하는 데 성공했다.

5. 한국과의 관계

2006년 1월 31일, 대한민국 정부는 탐지 거리 500km의 '그린파인' 레이더 3대와 요격용 애로우 2 미사일 36기를 한 세트로 구매하는 방안을 검토했다고 매일경제가 단독 보도했다.

6. 해외 판매 및 협력

애로우 시스템은 이스라엘 외 다른 국가에 판매된 적은 없지만, 여러 국가에서 도입을 검토하거나 관심을 보였다. 인도는 1999년부터 애로우 시스템 구매를 추진했으나, 미국의 반대로 무산되었다. 하지만 인도는 이스라엘과의 협력을 통해 자체적인 탄도 미사일 방어 시스템을 구축하고 있다. 2002년 초, 미국은 미사일 기술 통제 체제(MTCR) 위반을 이유로 인도에 대한 애로우 2 미사일 판매를 거부했다.

터키도 1 이상 규모의 대미사일 방공 시스템 구매를 계획하면서 애로우를 고려했으나, 정치적인 이유로 거부되었다. 영국, 일본, 싱가포르도 애로우 시스템의 잠재적 고객으로 언급되었으며, 네덜란드는 1999년에 "골든 시트론" C³I 센터에 관심을 표명했다. 1990년대 후반 요르단은 이스라엘과 이라크 또는 이란 간의 충돌에 대한 우려로 벤야민 네타냐후 이스라엘 총리로부터 "애로우 2의 방어 우산"을 제안받았으나, 미국의 승인을 받지 못했다.

대한민국도 1가 넘는 규모의 애로우 시스템 도입을 제안받을 계획이었다.

미국은 애로우를 통해 중요한 기술 및 운영 데이터를 얻었으며, 미사일 방어청의 계층화된 미사일 방어 구조 계획의 핵심 요소로 간주한다. 그러나 현재 미국은 애로우를 직접 구매하여 배치할 계획은 없다. 2009년 9월, 로버트 게이츠 미국 국방부 장관과 제임스 카트라이트 미국 합참 차장은 폴란드 미사일 방어 기지에 대한 대안으로 애로우 시스템을 언급하며, 유럽의 미국 탄도 미사일 방어 능력에 통합될 것이라고 밝혔다. 2011년 6월, 패트릭 J. 오라일리 중장은 애로우 2가 중동에서 계획된 지역 방어 배열에 통합될 것이라고 말했다. 2015년 10월, 걸프 협력 회의 (GCC) 국가들은 애로우 시스템 구매에 관심을 보였다.

2022년 2022년 러시아의 우크라이나 침공 이후, 독일 연방 내각은 독일 연방군을 위해 애로우-3 시스템 구매를 고려하고 있으며, 2025년 초에 독일에서 가동될 수 있을 것으로 예상된다. 독일 내 세 곳에 "슈퍼 그린 파인" 미사일 레이더 시스템이 설치되어 연합 항공 작전 센터 (Uedem)로 데이터를 전송할 것이다. 독일 애로우 포대는 폴란드, 루마니아 및/또는 발트 국가도 방어할 수 있을 것으로 예상된다. 2023년 6월 독일 연방 의회는 독일 공군에 애로우 3 시스템 구매를 승인했다. 2023년 8월 17일, 이스라엘 정부는 미국 정부의 승인을 받아 애로우 3의 독일 판매가 결정되었다고 발표했다. 이는 독일 주도의 유럽 방공 구상 "스카이 쉴드"의 핵심 요소가 될 것이다.

7. 비판 및 논란

애로우 미사일 개발 프로그램은 초기 단계부터 기술적 문제와 높은 비용으로 인해 많은 비판과 논란에 직면했다. 특히 이스라엘 공군은 억제와 선제 공격을 중시하는 전통적인 교리와 애로우 미사일의 방어적 특성이 맞지 않는다는 점, 그리고 고가의 미사일 도입으로 인해 전투기 등 공격형 무기 도입 예산이 줄어들 것을 우려했다.

1993년 야페 전략 연구소에서 발표된 레우벤 페다추르의 연구는 이스라엘 미사일 방어 개념에 대한 포괄적인 비판을 제기했다. 이 연구는 애로우 시스템이 간단한 대응책에 쉽게 무력화될 수 있으며, 이스라엘 방위 산업의 기술적 역량에 대한 의문을 제기했다. 또한, 막대한 개발 비용이 국방 예산에 부담을 주고, 재래식 전쟁, 화학전, 생물학전 탄두에는 효과적일 수 있지만, 핵무기 탄두에는 완전한 방어를 제공할 수 없어 이스라엘의 존립에 위협이 될 수 있다고 주장했다.

미국 과학자 연맹의 존 E. 파이크는 애로우 프로그램의 기술적 문제와 높은 개발 비용을 지적하며 실패 가능성을 언급했다. 국방 정보 센터의 빅토리아 삼손은 애로우 시스템이 다탄두 개별 유도 재돌입체로 분리된 미사일을 추적할 수 없다고 지적했다.

그러나 IMDO(이스라엘 미사일 방어 기구)의 초대 국장인 우지 루빈은 시간이 지나면서 대부분의 비관적인 예측이 근거 없는 것으로 판명되었다고 주장한다. 그는 이스라엘 방위 산업이 기술적 과제를 극복했고, 시스템 개발이 예상보다 빠르게 완료되었으며, 애로우에 대한 지출이 다른 국방 조달 계획에 해를 끼치지 않았다고 반박한다.