콜추가 패시브 레이더

3. 작동 원리

콜추가는 2개 이상의 지점을 사용하여 삼각 측량을 통해 발신원을 찾는 전자 지원 측정 시스템이다.^[1] 차량에 탑재되며, 대형 수직 메시 반사판, 그 아래에 2개의 작은 원형 포물선형 접시, 그리고 위에 한 쌍의 VHF-to-microwave 로그 주기 안테나를 갖추고 있다.^[1] 접시는 방향 탐지를 개선하기 위해 진폭 모노펄스 기술을 활용할 수 있으며, 로그 주기 안테나의 각도 간격은 각도 측정을 개선하기 위해 위상 간섭을 사용할 수 있음을 시사한다.^[1] 다양한 소형 안테나가 접시의 측면과 후면에 있으며, 이는 아마도 사이트 간 통신용으로 추정된다.^[1]

탐지 범위는 송신기의 발신 전력에 따라 크게 달라지며, 삼각 측량을 위해 최소 2개의 수신 지점에 대한 가시선 전파 조건을 충족해야 한다.^[1] 콜추가 복합체는 공중 및 지상 표적을 탐지하고 위치를 파악할 수 있으며, 일반적으로 스테이션의 "공통" 가시선에 의해서만 제한되는 범위 내에서 표적의 움직임을 추적할 수 있다.^[1] 지형 마스킹이 없다고 가정할 때, 단일 콜추가 스테이션의 가시선 범위(km)는 다음과 같다:^[1]

:$d(km)\; =130(\backslash sqrt\{hr(km)\}+\backslash sqrt\{ht(km)\})$

여기서 ''hr(km)''은 레이더의 높이(km)이고, ''ht(km)''는 표적의 높이(km)이며, 표준 대기 라디오 굴절을 가정한다.^[1] 따라서, 100m 고도의 콜추가와 10km 고도의 표적의 경우, 시스템의 범위는 약 450km가 된다.^[1] 20km 고도의 표적의 경우 가시선 제한은 620km가 되지만, 그러한 고도에서 비행하는 표적은 거의 없다.^[1] 가시선에 제한을 받기 때문에, 이 시스템은 고출력 발신원에 대한 효과적인 조기 경보 방공 시스템이다.^[1]

4. 성능

콜추가는 800 km 범위 내에 130 Mhz부터 18 Ghz의 전파를 송신하는 물체를 탐지해서 그 GPS 위치를 표시한다. 3~4곳에 레이다를 설치하여, TDOA 방식으로, 전파를 송신하는 목표물의 위치를 정확하게 찾아낸다.

미국의 스텔스 전투기인 F-22의 AN/APG-77 레이다, F-35의 AN/APG-81 레이다는 X 밴드(8-12 GHz), 스텔스 폭격기 B-2 스피릿의 AN/APQ-181 레이다는 Ku 밴드(12–18 GHz)의 강력한 주파수를 송신하는데, 모두 콜추가에 탐지된다.

800 km 탐지거리를 달성한 것은 우크라이나 콜추가가 유일하다. 미국 AWACS는 600 km, 체코 베라 레이다, 러시아 베가 레이다는 탐지거리가 400 km에 불과하다.

우크라이나 콜추가 레이다는 최저 130 Mhz 전파까지 탐지한다. 미국 AWACS는 2,000 MHz, 체코 베라 레이다는 850MHz, 러시아 베가 레이다는 200MHz가 최저 탐지범위이다.

• '''작동방식:''' 수동식. 일반 레이다처럼 레이다 전파 송신을 하지 않는다. 수신기로만 구성된다.
• '''탐지거리:''' 기본 600 km, 최대 1,000 km
• '''추적거리:''' 200 km
• '''사용국가:''' 러시아, 우크라이나, 이란, 이라크, 파키스탄, 중국, 대한민국^[11]

• 좁고 넓은 빔을 가진 VHF, UHF 및 SHF 무선 주파수 대역의 안테나 4개
• 100MHz ~ 18GHz 범위의 무선 기술 장비(RTE) 신호의 즉각적인 탐지 및 분석과 전체 대역에 걸쳐 지속적인 추적을 가능하게 하는 병렬 수신기. (다른 자료에서는 130MHz에서 18GHz까지, 36채널 프리셋 수신기를 주장함).
• 약 -145 dBW의 감도
• 삼각 측량 및 시계-쌍곡선 방법을 통한 좌표의 분석, 처리 및 지속적인 계산 및 추적을 위한 장비.
• 식별, 정보의 작동 표시, 장기 기억 및 처리 결과 기록을 위한 장비.

• 지상, 해상 및 항공 플랫폼에 배치된 모든 종류의 레이더 장치, 식별 시스템, 항공 교통 관제 시스템 및 항법 시스템을 포함하여 펄스 및 연속파 신호의 탐지, 분석 및 실제로 모든 알려진 무선 기술 장비(RTE)의 해결
• 맹목적인 구역이 완전히 없고 지속적으로 높은 정확도로 600km 깊이의 구역에서 RTE의 구성, 작동 특성 및 비행 경로
• 현대 레이더의 범위를 초과하는 거리에서 공중 목표물의 이륙 및 그룹 형성을 탐지.
• 단독 및 그룹 목표물의 도착 방향 및 대공 시스템의 활성 시설에 대한 목표물 지시

• 콜추가의 탐지 거리가 800 km라는 주장.^[2] 그러한 거리에서 고출력 소스를 감지할 수 있는 감도를 가질 것이다. 그러나 기본적인 가시선 주장은, 이것이 항공기가 실용적이지 않은 높은 고도에서 비행하거나 콜추가 기지가 매우 높은 산에 배치되어야 함을 보여준다. 따라서 이 주장은 기술적으로 가능하지만 작전상으로는 매우 가능성이 낮다.
• 콜추가가 미국의 스텔스 항공기를 라디오 및 레이더 방출을 통해 탐지할 수 있다는 주장. 기술적으로 가능하지만, 스텔스 항공기는 전투 중에는 전파를 방출하지 않으므로 이러한 작동 방식은 군사적으로 무의미하다.
• 콜추가는 배기 가스 자국에서 나오는 방사선 및 엔진의 전자기 간섭을 포함하여 비전형적인 RF 방출원에서 미국의 스텔스 항공기를 탐지할 만큼 충분히 민감하다는 주장. (기술적으로 이러한 소스의 전력 수준은 매우 낮을 가능성이 있으며, 설령 그렇다 하더라도 콜추가가 한 곳에서 이러한 효과를 측정하기에는 에너지가 충분하지 않을 것이다. 하물며 삼각 측량에 필요한 두 개 이상의 장소에서는 더욱 그렇다. 또한 일반적인 배경 RF 잡음과 구별하기 거의 불가능하며 콜추가가 수신하고 분석하도록 설계된 기존 방출 유형처럼 나타나지 않을 것이다.)
• 콜추가는 이중 정지 레이다 수신기로 작동할 만큼 충분히 민감하여 환경 내의 다른 송신기를 활용할 수 있다는 주장. (이는 스텔스 항공기의 레이다 단면적이 잠시 동안 매우 커질 수 있는 전방 산란의 특정 경우에 해당될 가능성이 높다. 그러나 두 개 이상의 수신기에서 전방 산란을 동시에 달성하는 것은 기하학적으로 불가능하므로 삼각 측량이 작동하지 않을 것이다. 둘째, 콜추가가 특정 레이더 유형으로 이중 정지 레이다 수신기로 작동하도록 특별히 설계되지 않은 경우(콜추가가 특정 레이더 유형과 함께 배치되었다는 증거는 없음) 잡음 환경에서 반사된 펄스를 안정적으로 감지하는 데 필요한 필수 일치 필터가 부족할 것이다. 따라서 이러한 효과가 전혀 작동한다면 신뢰할 수 없고 일시적일 가능성이 높다.)
• 우크라이나 출처는 종종 "''[콜추가]는 이 분야에서 모든 미국, 러시아, 프랑스, 체코 또는 브라질의 개발보다 훨씬 뛰어나다''"와 같은 주장을 한다.^[8] 이러한 주장은 근거가 없으며 순전한 추측인데, 많은 ESM 시스템의 성능과 존재 자체가 극도로 기밀로 분류되어 ELINT로 추론할 수 없기 때문이다. 사실일 수도 있고 아닐 수도 있지만, 이러한 주장을 하는 사람들이 종종 언론인이거나 시스템 수출에 관심이 있는 사람들이므로 주의해서 받아들여야 한다.

4. 1. 시스템 구성

• VHF, UHF, SHF 대역의 안테나 4개 (좁고 넓은 빔)
• 100MHz ~ 18GHz 범위(다른 자료에서는 130MHz에서 18GHz까지, 36채널 프리셋 수신기)의 신호 탐지 및 분석, 지속적인 추적을 위한 병렬 수신기
• 약 -145 dBW의 감도
• 삼각 측량 및 시계-쌍곡선 방법을 통한 좌표 분석, 처리, 계산 및 추적 장비
• 식별, 정보 표시, 장기 기억 및 처리 결과 기록 장비

• 펄스 및 연속파 신호를 포함한 모든 종류의 레이다 장치, 식별 시스템, 항공 교통 관제 시스템, 항법 시스템 등 모든 알려진 무선 기술 장비(RTE)의 탐지, 분석 및 해결
• 600km 깊이 구역에서 맹목적인 구역 없이 지속적인 고정확도로 RTE 구성, 작동 특성 및 비행 경로 파악
• 현대 레이다 범위를 초과하는 거리에서 공중 목표물의 이륙 및 그룹 형성 탐지
• 단독 및 그룹 목표물의 도착 방향 및 대공 시스템의 활성 시설에 대한 목표물 지시

4. 2. 탐지 및 식별

4. 3. 레이저포

5. 장점 및 한계

카세트 스캔들 이후 공개적으로 알려지면서, 콜추가의 성능은 많은 소문과 무지한 추측의 대상이 되었다.^[8] 많은 관찰자들은 콜추가에 마법적인 탐지 능력을 부여하는 경향이 있다. 이러한 주장 중 상당수는 상세한 기술 분석에 의해 뒷받침되지 않거나 확인되지 않았지만, 이 섹션에 완전성을 위해 의심할 만한 이유와 함께 기록되어 있다. 이 섹션의 내용은 정확한 것으로 간주해서는 안 된다는 점에 유의하라. 다음과 같은 주장이 있다.

• 콜추가의 탐지 거리가 800 km라는 주장.^[2] 그러한 거리에서 고출력 소스를 감지할 수 있는 감도를 가질 것이다. 그러나 위 섹션에 개략적으로 설명된 기본적인 가시선 주장은, 이것이 항공기가 실용적이지 않은 높은 고도에서 비행하거나 콜추가 기지가 매우 높은 산에 배치되어야 함을 보여준다. 따라서 이 주장은 기술적으로 가능하지만 작전상으로는 매우 가능성이 낮다.
• 콜추가가 미국의 스텔스 항공기를 라디오 및 레이더 방출을 통해 탐지할 수 있다는 주장. 기술적으로 가능하지만, 스텔스 항공기는 전투 중에는 전파를 방출하지 않으므로 이러한 작동 방식은 군사적으로 무의미하다.
• 콜추가는 배기 가스 자국에서 나오는 방사선 및 엔진의 전자기 간섭을 포함하여 비전형적인 RF 방출원에서 미국의 스텔스 항공기를 탐지할 만큼 충분히 민감하다는 주장. (기술적으로 이러한 소스의 전력 수준은 매우 낮을 가능성이 있으며, 설령 그렇다 하더라도 콜추가가 한 곳에서 이러한 효과를 측정하기에는 에너지가 충분하지 않을 것이다. 하물며 삼각 측량에 필요한 두 개 이상의 장소에서는 더욱 그렇다. 또한 일반적인 배경 RF 잡음과 구별하기 거의 불가능하며 콜추가가 수신하고 분석하도록 설계된 기존 방출 유형처럼 나타나지 않을 것이다.)
• 콜추가는 이중 정지 레이더 수신기로 작동할 만큼 충분히 민감하여 환경 내의 다른 송신기를 활용할 수 있다는 주장. (이는 스텔스 항공기의 레이더 단면적이 잠시 동안 매우 커질 수 있는 전방 산란의 특정 경우에 해당될 가능성이 높다. 그러나 두 개 이상의 수신기에서 전방 산란을 동시에 달성하는 것은 기하학적으로 불가능하므로 삼각 측량이 작동하지 않을 것이다. 둘째, 콜추가가 특정 레이더 유형으로 이중 정지 레이더 수신기로 작동하도록 특별히 설계되지 않은 경우(콜추가가 특정 레이더 유형과 함께 배치되었다는 증거는 없음) 잡음 환경에서 반사된 펄스를 안정적으로 감지하는 데 필요한 필수 일치 필터가 부족할 것이다. 따라서 이러한 효과가 전혀 작동한다면 신뢰할 수 없고 일시적일 가능성이 높다.)
• 우크라이나 출처는 종종 "''[콜추가]는 이 분야에서 모든 미국, 러시아, 프랑스, 체코 또는 브라질의 개발보다 훨씬 뛰어나다''"와 같은 주장을 한다.^[8] 이러한 주장은 근거가 없으며 순전한 추측인데, 많은 ESM 시스템의 성능과 존재 자체가 극도로 기밀로 분류되어 ELINT로 추론할 수 없기 때문이다. 사실일 수도 있고 아닐 수도 있지만, 이러한 주장을 하는 사람들이 종종 언론인이거나 시스템 수출에 관심이 있는 사람들이므로 주의해서 받아들여야 한다.

5. 1. 장점

• 콜추가의 탐지 거리가 800 km라는 주장이 있다.^[2] 그러나 가시선 문제로 인해 항공기가 매우 높은 고도에서 비행하거나 콜추가 기지가 높은 산에 배치되어야 하므로, 작전상 가능성이 낮다.
• 콜추가가 미국의 스텔스 항공기를 라디오 및 레이더 방출을 통해 탐지할 수 있다는 주장이 있지만, 스텔스 항공기는 전투 중에는 전파를 방출하지 않으므로 군사적으로 무의미하다.
• 콜추가가 배기 가스 자국에서 나오는 방사선 및 엔진의 전자기 간섭 등 비전형적인 RF 방출원에서 미국의 스텔스 항공기를 탐지할 만큼 민감하다는 주장이 있다. 그러나 이러한 소스의 전력 수준은 매우 낮고, 일반적인 배경 RF 잡음과 구별하기 어려워 콜추가가 분석하기 어렵다.
• 콜추가는 이중 정지 레이더 수신기로 작동하여 환경 내의 다른 송신기를 활용할 수 있다는 주장이 있다. 그러나 전방 산란을 동시에 달성하는 것은 기하학적으로 불가능하며, 콜추가가 특정 레이더 유형으로 설계되지 않은 경우 잡음 환경에서 반사된 펄스를 안정적으로 감지하기 어렵다.
• 우크라이나 출처는 종종 "콜추가는 이 분야에서 모든 미국, 러시아, 프랑스, 체코 또는 브라질의 개발보다 훨씬 뛰어나다"와 같은 주장을 한다.^[8] 그러나 많은 ESM 시스템의 성능과 존재 자체가 기밀로 분류되어 ELINT로 추론할 수 없기 때문에 이러한 주장은 근거가 없다.^[8]

5. 2. 한계

• 콜추가의 탐지 거리가 800 km라는 주장이 있다.^[2] 그러한 거리에서 고출력 소스를 감지할 수 있는 감도를 가질 것이다. 그러나 기본적인 가시선 주장은, 이것이 항공기가 실용적이지 않은 높은 고도에서 비행하거나 콜추가 기지가 매우 높은 산에 배치되어야 함을 보여준다. 따라서 이 주장은 기술적으로 가능하지만 작전상으로는 매우 가능성이 낮다.
• 콜추가가 미국의 스텔스 항공기를 라디오 및 레이더 방출을 통해 탐지할 수 있다는 주장이 있다. 기술적으로 가능하지만, 스텔스 항공기는 전투 중에는 전파를 방출하지 않으므로 이러한 작동 방식은 군사적으로 무의미하다.
• 콜추가는 배기 가스 자국에서 나오는 방사선 및 엔진의 전자기 간섭을 포함하여 비전형적인 RF 방출원에서 미국의 스텔스 항공기를 탐지할 만큼 충분히 민감하다는 주장이 있다. (기술적으로 이러한 소스의 전력 수준은 매우 낮을 가능성이 있으며, 설령 그렇다 하더라도 콜추가가 한 곳에서 이러한 효과를 측정하기에는 에너지가 충분하지 않을 것이다. 하물며 삼각 측량에 필요한 두 개 이상의 장소에서는 더욱 그렇다. 또한 일반적인 배경 RF 잡음과 구별하기 거의 불가능하며 콜추가가 수신하고 분석하도록 설계된 기존 방출 유형처럼 나타나지 않을 것이다.)
• 콜추가는 이중 정지 레이더 수신기로 작동할 만큼 충분히 민감하여 환경 내의 다른 송신기를 활용할 수 있다는 주장이 있다. (이는 스텔스 항공기의 레이더 단면적이 잠시 동안 매우 커질 수 있는 전방 산란의 특정 경우에 해당될 가능성이 높다. 그러나 두 개 이상의 수신기에서 전방 산란을 동시에 달성하는 것은 기하학적으로 불가능하므로 삼각 측량이 작동하지 않을 것이다. 둘째, 콜추가가 특정 레이더 유형으로 이중 정지 레이더 수신기로 작동하도록 특별히 설계되지 않은 경우(콜추가가 특정 레이더 유형과 함께 배치되었다는 증거는 없음) 잡음 환경에서 반사된 펄스를 안정적으로 감지하는 데 필요한 필수 일치 필터가 부족할 것이다. 따라서 이러한 효과가 전혀 작동한다면 신뢰할 수 없고 일시적일 가능성이 높다.)
• 우크라이나 출처는 종종 "''[콜추가]는 이 분야에서 모든 미국, 러시아, 프랑스, 체코 또는 브라질의 개발보다 훨씬 뛰어나다''"와 같은 주장을 한다.^[8] 이러한 주장은 근거가 없으며 순전한 추측인데, 많은 ESM 시스템의 성능과 존재 자체가 극도로 기밀로 분류되어 ELINT로 추론할 수 없기 때문이다. 사실일 수도 있고 아닐 수도 있지만, 이러한 주장을 하는 사람들이 종종 언론인이거나 시스템 수출에 관심이 있는 사람들이므로 주의해서 받아들여야 한다.

6. 수출 및 운용

파키스탄은 콜추가 레이더 구매에 관심을 표명했다. 우크라이나는 인도의 소드피시 장거리 추적 레이더에 대응하기 위해 파키스탄에 이를 제안했다.^[2]

2002년 미국 국무부는 우크라이나가 이라크에 콜추가를 판매했다고 비난했는데, 이는 당시 우크라이나 대통령 레오니드 쿠치마가 미콜라 멜니첸코에 의해 녹음되었다는 녹취록을 근거로 한 것이었다. 이어서 영국과 미국의 정치적 조치가 이어졌다. 이라크에서는 실질적인 증거가 발견되지 않았다. 자세한 내용은 카세트 스캔들을 참조하십시오.

2006년 9월의 확인되지 않은 보도에 따르면 이란에 판매가 이루어졌다고 하지만^[3][4] 우크라이나 정부는 이를 부인했다.^[5]

2019년 1월 20일, 우크라이나 뉴스 소스는 이스라엘과 사우디아라비아에 시스템 판매를 확인했다.

베트남은 콜추가 시스템의 운용이 확인된 국가이다. 보도에 따르면 2,700만 달러의 단가로 4개의 시스템을 획득했다.^[6]

언급된 수치가 부정확하거나 다를 수 있지만, 이 시스템은 공식적으로 베트남 방공-공군 서비스에 의해 실전 배치되었다.^[7]

6. 1. 이라크 수출 논란

7. 한국의 국방 및 안보에 미치는 영향

김정은이 모스크바의 제2차 세계대전 승전 기념식 참석을 돌연 취소한 이유는 콜추가 패시브 레이다와 레이저빔무기 설계도면이 러시아의 감독 부주의로 최근 우크라이나를 통해 한국으로 유출되었기 때문이라고 알려졌다.^[10] 국방과학연구소와 삼성탈레스, LIG넥스원 등에서 연구 중인데, 특히 LIG넥스원은 국가 연구개발 과제를 받아 러시아, 인도 등의 관련 분야 엔지니어들을 고용하여 가장 적극적으로 연구를 진행하고 있다고 모스크바의 대북 소식통들이 전했다.^[10]

8. 같이 보기

참조

_[1] 서적 Introduction to Radar Systems McGraw-Hill
_[2] 웹사이트 Embassy of Ukraine to the Islamic Republic of Pakistan – Publications https://web.archive.[...]
_[3] 웹사이트 Ukraine sells Kolchuga to Iran http://www.janes.com[...]
_[4] 웹사이트 Iran: An Army of Smugglers Marches to Victory http://www.strategyp[...]
_[5] 웹사이트 Ukraine denies sale of sophisticated radar to Iran – Irna https://web.archive.[...]
_[6] 웹사이트 Việt Nam sắm thêm vũ khí https://www.bbc.com/[...] 2023-04-19
_[7] 웹사이트 Kolchuga radar troops join competition to raise competence https://en.qdnd.vn/m[...] 2023-04-19
_[8] 웹사이트 Ukraine sells Kolchuga to Iran http://www.iraq-war.[...]
_[9] 뉴스 김정은 방러 취소, 러시아제 北핵 방어무기 한국유출 탓 아시아투데이 2015-05-04
_[10] 뉴스 김정은 방러 취소, 러시아제 北핵 방어무기 한국유출 탓 아시아투데이 2015-05-04
_[11] 뉴스 "[단독]콜추가 시스템, 미,중,일,러 스텔스기 벌벌 떤다" 아시아투데이 2015-05-04