전술 고에너지 레이저
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1. 개요
전술 고에너지 레이저(THEL)는 화학 레이저 기술을 활용하는 무기 체계로, 1996년 미국과 이스라엘이 개발 협약을 체결하여 개발이 시작되었다. THEL은 로켓포와 포탄 요격 시험에서 성공을 거두었으나, 부피가 크고 비용이 높다는 이유로 2005년 개발이 중단되었다. 대한민국은 북한의 위협에 대응하기 위해 레이저 무기 개발을 추진 중이며, 국방과학연구소는 2020년대 중반까지 레이저 대공무기 체계 개발을 완료할 계획이다. 레이시온사 레이저 무기, 미 해군 LaWS와 같은 유사 무기 체계가 있으며, 대중문화에서도 등장한다.
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| 전술 고에너지 레이저 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 유형 | 고에너지 레이저 무기 시스템 |
| 개발 국가 | 미국 이스라엘 |
| 운용 국가 | 이스라엘 (테스트) |
| 개발 이력 | 1996년: 개발 시작 2000년: 첫 번째 테스트 2006년: 개발 중단 |
| 사용 이력 | 2000년, 2001년: 로켓 격추 테스트 성공 2006년: 개발 중단 |
| 주요 특징 | 고에너지 화학 레이저 사용 이동식 플랫폼에 탑재 가능 |
| 역할 | 로켓, 포탄, 미사일 요격 드론 요격 |
| 개발 주체 | 미국 육군 이스라엘 국방부 |
| 주요 개발사 | 노스럽 그루먼 |
| 관련 프로젝트 | 국가 미사일 방어 (NMD) 이스라엘 미사일 방어 시스템 |
| 기술적 사양 | |
| 레이저 유형 | 화학 레이저 (수소 불화 레이저) |
| 출력 | 메가와트(MW)급 |
| 사거리 | 수 킬로미터 |
| 빔 조준 방식 | 적응 광학 시스템 |
| 추적 시스템 | 레이더 및 적외선 센서 |
| 플랫폼 | 차량 탑재형 |
| 크기 | 대형 트럭 여러 대 분량 |
| 무게 | 수십 톤 |
| 전력 공급 | 자체 발전 시스템 |
| 개발 배경 및 목표 | |
| 개발 목표 | 전술적 위협에 대한 방어 능력 강화 기존 미사일 방어 시스템의 보완 저렴한 비용으로 위협 요격 |
| 개발 배경 | 걸프 전쟁 이후 미사일 위협 증가 이스라엘의 로켓 공격 방어 필요성 증대 |
| 기술적 도전 과제 | 대기 중 레이저 빔 감쇠 문제 해결 이동식 플랫폼에 탑재할 수 있는 소형화 정확한 조준 및 추적 시스템 개발 높은 에너지 소비 및 냉각 문제 해결 |
| 작동 원리 | |
| 레이저 빔 생성 | 화학 반응을 통해 고에너지 레이저 빔 생성 |
| 빔 조준 및 추적 | 적응 광학 시스템을 통해 대기 왜곡 보정 및 목표물 추적 |
| 목표물 요격 | 고에너지 레이저 빔을 목표물에 집중시켜 파괴 또는 기능 불능화 |
| 장점 및 단점 | |
| 장점 | 빠른 반응 속도 낮은 발사 비용 다수의 목표물 동시 요격 가능 기존 방어 시스템의 보완 |
| 단점 | 날씨에 민감 (비, 안개 등) 대기 중 레이저 빔 감쇠 높은 에너지 소비 대형 시스템 크기 제한적인 사거리 |
| 개발 중단 | |
| 개발 중단 사유 | 기술적 한계 (대기 감쇠, 에너지 소비) 높은 개발 비용 다른 방어 시스템의 발전 (아이언 돔 등) |
| 향후 전망 | 고체 레이저 기술 발전으로 새로운 가능성 모색 드론 방어 등 특정 분야에서 활용 가능성 존재 |
| 관련 용어 | |
| 관련 용어 | 고에너지 레이저 (HEL) 레이저 유도 무기 미사일 방어 아이언 돔 |
2. 역사
1996년 7월 18일, 미국과 이스라엘은 중수소 플루오린 화학 레이저 기술을 활용한 협력 전술 고에너지 레이저(THEL), 즉 첨단 개념 기술 시연기(ACTD) 개발에 합의했다. 이는 고에너지 레이저를 이용한 광학 병기 시스템으로, 레이저 생성 및 제어 기술을 기존 센서 및 통신 기술과 결합하여 새로운 대공 방어 능력을 확보하는 것을 목표로 했다. 주 계약사로는 1996년 9월 30일 노스롭 그루먼(구 TRW)이 선정되었다.
전술 고에너지 레이저(THEL)는 고에너지 레이저를 이용한 광학 병기 시스템으로, 기존의 센서 및 통신 기술과 레이저 생성 및 제어 기술을 결합하여 새로운 대공 방어 능력을 제공하는 것을 목표로 한다. 이는 단거리에서 중거리에 걸친 근접전 상황에서 기존 시스템과는 다른 해결책을 제시하여 전투 부대의 능력을 향상시키기 위해 개발되었다.
(내용 없음)
THEL은 단거리에서 중거리 교전 상황에서 기존 시스템과 다른 해결책을 제공하여 전투 부대의 능력을 향상시키고, 발사당 비용이 약 3천달러으로 저렴하여 비용 효율적인 방어 수단이 될 것으로 기대되었다. 개발 목표는 60회 발사 후 재장전하며, 5km 범위 내에서 100%에 가까운 요격률을 달성하는 것이었다.
THEL은 1998년 회계연도에 시험 발사를 진행했으며, 초도 작전 능력(IOC) 획득은 1999년 회계연도로 계획되었다. 그러나 고정형 시스템의 한계를 극복하고 현대전의 유동성에 대응하기 위해 이동형 전술 고에너지 레이저(MTHEL)로 재설계되면서 개발 일정이 상당히 지연되었다. 초기 MTHEL은 대형 세미 트레일러 3대 크기의 이동형 시스템을 목표로 했으나, 성능을 유지하면서 크기를 줄이는 데 어려움을 겪었다. 2004년에는 주요 자금 지원처였던 이스라엘 정부가 재정 지원을 줄이면서 IOC 시점은 2010년 이후로 연기되었다.
개발 과정에서 THEL은 여러 차례 요격 시험에 성공했다. 2000년 6월 6일 미국 뉴멕시코주의 화이트 샌드 미사일 시험장에서 실시된 노틸러스 시스템(THEL의 초기 명칭 또는 관련 시스템) 시험에서는 비행 중인 카추사 로켓포를 성공적으로 추적하여 파괴했다고 이스라엘 국방부가 밝혔다.[9] 2000년과 2001년 사이에는 총 28발의 카추사 로켓포와 5발의 포탄을 격추했다. 2002년 11월 4일에는 비행 중인 포탄을 격추했으며, 이동형 버전(MTHEL)도 성공적인 시험을 마쳤다.[4] 2004년 8월 24일 시험에서는 실제 박격포 위협 시나리오를 모사하여 단발 및 일제 사격으로 발사된 여러 발의 박격포탄을 성공적으로 요격했다.
이러한 성공에도 불구하고, 2005년 미국과 이스라엘은 THEL 개발을 중단하기로 결정했다. 프로젝트 예산이 3억달러를 초과했으며, "부피가 크고, 비용이 높으며, 전장에서 기대되는 성과가 좋지 않다"는 것이 공식적인 이유였다.[1][3] 그러나 무기 개발 및 기술 산업 관리국의 전 국장인 이츠하크 벤 이스라엘을 비롯한 일부 전문가들은 THEL의 성공적인 성능을 강조하며 실용화를 촉구했다. 특히 2006년 레바논 전쟁 동안 헤즈볼라로부터 약 4,000발의 카추사 로켓포 공격을 받은 이후[11], 당시 이스라엘 우주국 의장이었던 벤 이스라엘은 고각 사격 위협에 대응하기 위해 THEL의 실용화를 다시 한번 주장했다.
2007년, 에후드 바락 이스라엘 국방장관은 가자지구로부터의 카삼 로켓 공격에 대응하기 위해 THEL의 후속 단계인 스카이가드 프로젝트의 재검토를 요청했다.[2] 이는 레이저 방어 시스템에 대한 이스라엘의 지속적인 관심을 보여주는 것이었다. 한편, 이스라엘은 THEL 개발 중단 이후 미사일 방어체계인 아이언 돔 개발에 집중하여 2009년 3월 시험에 성공하고 2010년 여름 가동을 목표로 하였다.[11][12]
3. 기술적 특징
THEL 시스템의 핵심 기술은 중수소 플루오린(DF) 화학 레이저이다. 이 레이저는 파장 3.8μm의 중적외선 영역에서 작동하며, 이 파장대는 대기권 내에서의 에너지 감쇠가 적다는 장점이 있다.[4] 개발 주 계약사는 노스롭 그루먼(Northrop Grumman)이다.
성능 면에서는 1회 요격당 비용이 약 3000USD로 매우 낮아, 공중 위협에 대한 비용 효율적인 방어 수단으로 기대를 모았다. 시스템은 60회 사격 후 재장전이 필요하며, 5km 범위 내의 표적에 대해 거의 100%에 가까운 요격률을 달성하는 것을 목표로 설정했다.
초기 THEL은 고정형으로 설계되었으나, 무게, 크기, 전력 요구 사항 등의 제약과 현대전의 유동성에 부합하지 않는다는 판단에 따라 이동형 전술 고에너지 레이저(MTHEL)로 재설계되었다. MTHEL의 초기 목표는 대형 세미 트레일러 3대 크기의 이동성을 갖추는 것이었으나, 이 과정에서 상당한 개발 지연이 발생했다.
4. 유사 무기 체계
4. 1. 레이시온사 레이저 무기
2010년 7월 19일, 영국에서 열린 판보로 국제 에어쇼에서 미국 레이시온사의 레이저 무기 시연이 있었다. 군함에 설치된 이 무기는 레이더 시스템 유도를 받아 약 3.2km 떨어진 곳에서 시속 480km로 비행하는 무인 항공기 4대를 32kW 출력의 고 에너지 레이저로 파괴했다. 무인 항공기는 레이저에 맞은 뒤 수 초 만에 불탔다고 전해진다.
레이시온사의 레이저 무기는 6기의 레이저 설비를 군함에 설치하여 강력한 고 에너지 레이저 빔을 합성하는 방식으로 위력을 높인다. 미 해군 군함의 근접 방어 무기 체계인 "팰랭스"(CIWS)와 연동하여 그 레이더 시스템으로 목표물을 조준한다. 이 무기는 무인 항공기 외에도 소형 함선, 박격포탄, 로켓탄 등을 공격하거나 요격하는 데 사용될 수 있으며, 2016년에 실전 배치될 전망이었다.[5]
2018년에는 소형 오프로드 차량에 탑재된 레이시온사의 소형 레이저 무기 시스템이 공개되었다.[6] 이 시스템은 고 에너지 레이저(HEL), 적외선 센서, 멀티 스펙트럼 타겟팅 시스템 등을 하나의 패키지로 제공하며, 드론을 조준하여 격추할 수 있다. 회전 가능한 레이저 포는 360도 전 방향 조준이 가능하며, 20~30회 레이저 공격을 할 수 있다. 발전기와 조합하면 횟수 제한 없이 운용할 수 있다.
4. 2. 미 해군 LaWS
미 해군의 함재형 LaWSLaser Weapon Systemeng는 개발비로 4000만달러가 소요되었으나, 1회 조사당 비용은 약 1USD 수준이다. 2017년 7월 기준 페르시아 만에 전개된 미 해군 상륙함 폰스에 탑재되었다.[8]
5. 대중문화 속 THEL
- OBSOLETE: 제1화에서 휴대형으로 개조된 THEL이 등장한다. 범용 인간형 기계 엑소 프레임을 장착한 미국 해병대 부대가 2대 1조로 운용하는데, 한 대는 휴대형 레이더로 조준하고 다른 한 대는 발사기를 담당하여 적의 박격포 포탄을 요격한다. 하지만 작전 중 적의 저격으로 레이더가 파괴되어 무력화된다.
- 월드 워 Z: 이동형 MTHEL이 등장한다. 좀비와의 전쟁 중에는 거의 사용되지 않았으나, 전직 할리우드 프로듀서 로이 엘리엇이 이를 이용해 좀비를 레이저로 절단하는 장면을 촬영하여 영화를 제작한다. 또한, 좀비 사태에 대응해 국경에 벽을 건설한 이스라엘이 테러리스트의 포격이나 로켓 공격을 MTHEL로 방어하고 있다는 언급이 나온다.
참조
[1]
뉴스
US and Israel Shelved Laser as a Defense
https://www.nytimes.[...]
The New York Times
2006-07-30
[2]
뉴스
בהוראת ברק: שוב נבחנת מערכת לייזר ליירוט קסאם
http://www.haaretz.c[...]
Haaretz
2007-08-02
[3]
뉴스
U.S. and Israel Shelved Laser as a Defense
https://www.nytimes.[...]
The New York Times
2023-11-03
[4]
뉴스
＜世界の新兵器＞ 戦術高エネルギー・レーザー兵器（米・イスラエル）レーザーで目標を破壊
http://www.asagumo-n[...]
朝雲新聞
2004-07-22
[5]
뉴스
米軍がレーザー兵器で航空機撃墜、「スターウォーズ」が現実に
http://j.people.com.[...]
人民網日本語版
2010-07-22
[6]
웹사이트
gigazine.net
https://gigazine.net[...]
[7]
뉴스
世界の軍事バランスを劇的に変える新技術 核兵器を無力化できる可能性、中国の侵略を低コストで防衛
http://jbpress.ismed[...]
JBPRESS
2014-11-16
[8]
뉴스
Exclusive: CNN witnesses US Navy’s drone-killing laser
https://edition.cnn.[...]
CNN
2023-04-24
[9]
뉴스
이스라엘, 카튜사 로켓 요격 레이저 무기 개발
https://news.naver.c[...]
[10]
뉴스
미사일 요격용 레이저 방어시스템 '스카이가드'
https://news.naver.c[...]
[11]
뉴스
이스라엘, 내년 '아이언돔' 체계 배치
https://news.naver.c[...]
[12]
뉴스
이스라엘, 2009년까지 독자 미니 MD체제 구축
https://news.naver.c[...]
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