L-SAM
1. 개요
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(L-SAM 개념도)
Long-range Surface-to-Air Missile, 2023년까지 개발완료 예정이 되어있는 대한민국의 장거리 탄도 미사일·항공기 요격체계이다. 탐색개발에 5000억 원, 체계개발에 6000억 원으로 총 1조 1천억 원의 예산이 투입된다. 대탄도탄 유도탄의 체계개발은 한화에서, 대항공기 유도탄 체계개발은 LIG넥스원이 담당하며, 대항공기 유도탄의 측추력기와 대탄도탄 유도탄의 DACS, 각 유도탄의 탄두 및 로켓모터는 한화가, 탐색기, 유도조종장치 및 구동장치는 LIG넥스원이 개발한다.
2. 사업추진 경과
- 2009년 - 국방 기본계획 반영
- 2010년 5월 - 장기소요 결정(제246차 합동참모회의)
- 2013년 4월 - 기술성숙도 평가(기품원)
- 2013년 8월 - 비용분석(충성대연구소)
- 2013년 9월 - 선행연구(건국대학교)
- 2014년 6월 - 사업타당성 조사(KIDA)
- 2014년 6월 - 사업추진 기본전략(안) 승인 (제80회 방추위)
- 2015년 4월 - 탐색개발 기본계획(안) 승인 (제179회 분과위)
- 2015년 5~9월 - 탐색개발 시제업체 선정 (국과연 주관)
- 2015년 12월 ~ 2018년 11월 - 탐색개발
- 2019년 12월 ~ 2024년 - 체계개발
3. 상세
한국형 THAAD라고도 불리는 L-SAM은 적 항공기 및 탄도탄 위협으로부터 주요 방호목표 및 핵심시설을 방어하기 위해 개발되고 있는 장거리 방공체계를 통칭하며, 1개 포대당 다기능 레이다 1대, 교전통제소 1대, 작전통제소 1대, 대항공기 유도탄발사대 2대, 대탄도탄 유도탄발사대 2대로 구성된다. 탄도탄 요격체계만 개발되는것이 아니라 단일 포대에서 항공기 요격과 탄도탄 요격을 동시에 수행할 수 있도록 개발되고 있으며, 이를 위해 대탄도탄 유도탄(ABM)과 대항공기 유도탄(AAM)이 개발되고 있다.[1]
THAAD와 비교되면서 폄하되기도 하지만 사실 알고보면 상당히 도전적인 개발사업으로 고체 추진제를 사용하는 궤도수정 및 자세제어장치[2]를 채택하여 중량 및 부피를 줄이면서도 소화성 추진제를 적용함으로써 액체 추진제 방식의 DACS처럼 점화 및 재점화를 통해 운용성을 향상시킬 수 있도록 하는 등 기존 대탄도탄 유도탄과 차별화되는 각종 신기술들이 적용될 예정이다.
2019년 12월, 탐색개발을 마치고 체계개발에 착수하며, 사업비로는 약 9,700억원이 투입된다. 2024년까지 시제품을 만드는 것이 목표다.
3.1. 유도탄
대 탄도탄 유도탄(ABM)과 대 항공기 유도탄(AAM)이 개발 될 예정이다. 단, 아직 상세한 제원과 성능은 공개되지 않았으며, 아래 표에 적힌 레이더 탐지거리, 유도탄 사거리, 요격 고도, 요격 가능 표적 속도, 동시교전 수 등의 수치는 L-SAM 탐색개발 이전 2011년에서 2014년까지 수행한, '장거리 다기능레이더 처리장치 연구시제'에 기반한 수치이다.참고
3.1.1. ABM
대탄도탄 유도탄의 탐지거리는 310km, 요격 가능 표적 속도 마하 8.8, 요격고도는 40km 이상, 100km 이하, 사거리는 150km~300km 이상 이며[3] 직격 비행체(Kill Vehicle)와 DACS, 격막형 이중펄스 로켓, TVC, 적외선 영상탐색기가 적용된다. 최저 요격고도가 40km로 제한되는 것은 THAAD와 마찬가지로 이 이하의 고도에서는 공기마찰로 인해 적외선 영상탐색기를 사용할 수 없기 때문이다.[4] 소화성 고체 추진제와 연소관 내부에 핀틀 구조물로 노즐목 면적을 변화시켜 추력을 조절하는 노즐목 가변형 핀틀 추력기 기술이 적용되는데, SM-3의 DACS도 같은 방식으로 추력을 제어하지만 L-SAM의 대탄도탄 유도탄은 소화성 고체 추진제 기술이 적용되는 덕분에 액체연료 DACS처럼 소화 및 점화를 반복할 수 있어서 더 오랫동안 (300초(5분) 이상) DACS를 작동시킬 수 있고 더 많은 교전기회를 확보할 수 있다는 장점이 있다. 대탄도탄 유도탄 의 발사관은 THAAD와 유사하며 핫 런칭 방식이다. TEL 역시 THAAD-ER과 유사한 '''10×10''' 트럭에 발사관을 얹어놓은 형태라서 몇몇 사람들은 정말 THAAD의 하위 체계가 맞냐고 의심하기도 한다.[5] KDDX에 SM-3 같은 탄도탄 요격 미사일로 탑재 될 것으로 보이며[6] 아래 설명할 AAM은 SM-6의 포지션을 맡게 될 것으로 보인다.
3.1.2. AAM
대항공기 유도탄은 '''탐지거리 230km'''. '''요격 가능 표적 속도 마하2''', 사거리가 '''최소 150km ~ 300km 이상'''[7]을 목표로 개발되고 있는 장거리 방공유도탄으로서 격막형 이중펄스 로켓과 측추력기가 적용되며 탐색기는 천궁 대공미사일 성능개량 유도탄에 장착되었던 Ku-Band 레이다 탐색기를 개량한 것이 적용된다. 요격 대상에는 항공기·UAV·대레이다 미사일·순항미사일이 포함된다. 또한 필요시 ABM이 요격에 실패한 적 탄도미사일을 요격하는 방안도 검토중이다. 발사관은 사각형인데 이는 차후 개발될, KVLS에 집어 넣을 함대공 미사일을 AAM 기반으로 하기 위함이다. 최근 공개된 형상에선 개량형 천궁처럼 카나드가 장착된 모습으로 나왔다.
3.2. 레이다
탄도탄 구역 탐색모드 기준, 탐지 및 추적거리 310km 이상의[8] 다기능 S밴드 AESA 레이더이다. 장거리 항공기/탄도탄 표적에 대한 탐지, 추적과 항공기 식별, 재머대응 및 유도탄 교전(포착/추적/교신) 등의 복합임무를 단일 레이다로 수행할 수 있는 것이 특징이다. 탄도미사일을 초기 상승 단계에 탐지하기 위해 낮은 각도에서 넓은 영역을 조사하여 탐지하는 펜스 탐색모드, 가장 일반적인 탄도탄 구역 탐색모드, 탄도탄 조기경보 레이다 등으로부터 공유된 정보를 바탕으로 예상 위치를 산출하여 집중 탐색하는 큐잉 탐색모드가 존재하며, 항공기, 순항미사일 등의 표적에 대응하는 항공기 구역 탐색모드가 존재한다.
FFX Batch-III와 KDDX에 탑재될 레이다는 L-SAM 레이다의 하드웨어를 사용한다. FFX-B3 MFR(다기능 레이다)로 소개되었으며, 저고도 시스키밍 표적 탐지 및 추적, 바다에서 발생하는 시 클러터(레이다 노이즈) 식별 및 제거 등의 기능이 추가된다. 함정용 항공 및 탄도탄 교전이 가능하다고 언급된 것으로 보아, L-SAM의 대탄도탄 요격탄 역시 탑재될 것으로 보인다.
2018년 11월 기준으로 레이다 시제가 공개되었다. 트레일러에 레이다가 장착된 형태로 보이며 트랙터(트럭)에 연결해서 운용할 것으로 보인다.참조
3.3. 운용 차량
차량 자체는 기아차에서 개발하고 있는 것으로 추정된다. 2016년에는 10륜 구동 다목적 트럭의 프로토타입이 영동고속도로 한복판에서 전소된 사건이 있었다. 참고 여기서 광주광역시의 자동차를 만드는 방산업체이면 기아차임을 알 수 있다. [9] 우리나라에서 대형 표준차량이 K-9xx 계열의 차량과 천무차대, 그리고 현무2 차대였는데 이보다 더 큰 차량을 개발하고 있는 것으로 추정된다. 오시코시의 HEMTT차량과 비슷한 포지션으로 추정된다.[10] 이 차량은 최초로 현무2C의 발사차량[11]으로 등장하였다. 향후 이 항목의 발사차량으로 등장할 가능성이 높다. 발사차량은 랜더링상 10륜 차량이다. 그렇기 때문에 현무 2C의 발사차량으로 공개된 차량을 기반으로 등장할 가능성이 높다.
발사차량과는 다르게 레이더 차량은 트레일러 형식으로 되어있다.[12] 특히 국지방공 레이더 차대의 랜더링과 비슷하다. 다만 국지방공 레이더 운용차량은 상용차량을 가지고 상용개조에 가까운 상용 군용화 모델로 나와서 L-sam의 레이더 운반차량은 전혀 다른 차량일수도 있다. [13] 레이더 차량의 제작사가 어느 곳인지 아직까지는 확인되지 않았다. 참조
또한 비슷한 시기에 국산 함정용 장거리 함대공 미사일 국산화 계획 또한 발표되었고 L-SAM에 기반한다는 내용이 나온만큼 함상형도 나올 예정이다.[14]
4. 개량 가능성
ADD에 따르면 L-SAM 기술을 기반으로 지상요격체계인 THAAD급(사거리 200Km/요격고도 150Km)은 2029년[15] , 해상요격체계인 SM-3급(요격고도 500Km)은 2036년이면 국내생산이 가능하다고 했다.#
5. 기타
일부 밀리터리 잡지에서 국방과학연구소가 공고낸 고체추진제 방식의 램제트 추진기관 이야기를 보고 L-SAM에 항공기 요격 버전용으로 저 램제트 엔진이 적용될 거라 설레발을 친 적이 있으나 애당초 램제트는 공대공 미사일이면 모를까, 고도 변화가 극심한 지대공 미사일에는 적합한 방식이 아니다.[16]
개발후 시험발사를 포함한 가장 중요한 요격 테스트에 대한 문제에 대한 논란이 있었지만 최근 공개된 천궁 PIP 미사일 요격 실험에서 요격시험용 모의탄을 제작해서 요격 테스트를 진행한 것이 확인되면서 종결되었다.
2018년 4월로 예정됐던 L-SAM 비행시험이 청와대의 반대로 연기되면서 KAMD의 전력화가 지연될 우려가 있다는 지적이 제기되었으나 실제로는 청와대 반대가 아닌 기술적 문제로 해명된바 있다.# [17]
2019년 1월 19일자 뉴스에 의하면, 지난해 11월의 발사 시험이 안타깝게도 실패했다고 한다. 당초의 탐색개발 시한인 2018년 11월말을 앞두고 실시한 것이 실패하면서 개발 기간의 연장도 불가피해졌다. 이게 문제가 되는 이유는 '''이미 개발 시한을 넘긴 상태에서 재시험이 필요한데, 아직까지 후속 시험을 언제 실시할지를 결정하지 못했기 때문''' 그나마 아직 탐색 개발 단계에 있어서 전체 개발에 미칠 기술적 위험부담은 심각하지 않은 점이 다행.
이후에는 개발이 순조롭게 이루어졌는지 2019년 11월에 탐색개발 절차가 공식적으로 완료됐으며, 2019년 12월에는 2024년까지 시제품을 개발하는 체계개발 계약이 확정되었다. 북한의 탄도미사일 위협이 고도화되는 속도를 고려하면 상당히 지연되고 있다는 비판을 받고 있긴 하지만, 동급 체계에 해당하는 주한미군의 THAAD가 이미 국내에 배치되어 있는 상황이므로, 개발에 다소 여유가 있는 것으로 해석된다.
2021-2025년 국방중기계획에 나온 자료에 따르면, 2025년 이전에는 L-SAM 양산에 착수할 것으로 보인다.
6. 관련 문서
[1] 위 사진에서 발사관을 비스듬하게 세운 TEL과 수직으로 세운 TEL이 있어 혼동스러우나 실은 같은 TEL이며 개발 과정에서 수직발사로 요구가 변경될수 있어 나온 컨셉중 하나다. 현재 THAAD와 유사한 핫런칭 경사발사대 형으로 결정되었다하며 원형 발사관이 ABM, 사각형 발사관이 AAM형이다. AAM은 사각형인 이유는 차기 함대공 미사일 개발시의 공통사용을 염두에 둔 결과다.[2] DACS, Divert and Attitude Control System.[3] 최대 요격고도 150km, 사거리 250km라고 나와있는 기사도 존재한다.[4] 이 문제를 극복할 수 있는지 확인하고자 냉각 장치의 구현 가능성을 확인하기 위한 연구가 진행되었지만, 최소 요격고도가 결국 40km로 확정되었다.[5] 참고로 THAAD의 TEL은 8×8이다.[6] 단 밀리터리 리뷰에 따르면 이 버전은 사거리와 요격 고도가 SM-3 Block IB와 동급이 될 거라고 한다.그러면 사거리는 500km 이상 요격고도도 500km 이상이다.[7] 천궁(40km)의 4배 이상이며 세종대왕급 구축함, 충무공 이순신급 구축함에서 운용하는 미국제 대공 미사일 SM-2와 비슷한 사거리를 지녔다.만약 사거리가 300km 이상이면 미국제 대공 미사일 SM-6와 같은 용도로 운용 할수있다.[8] 본격적 개발 착수 이전의 선행연구 기준으로, 0.1m² RCS의 탄도미사일의 탐지 거리가 310km 이상이라고 제시되어 있다.[9] 뉴스를 보면 알겠지만 근처에 있던 차량은 K-911 계열과 유사하게 생긴 트럭(이지만 더 차축이 길다. 현무3 GLCM용 TEL의 원본으로 보인다.) 기아 모하비 차량의 군용도색 차량도 있었다.[10] 정확히는 HEMTT의 10×10버전 차량인 PLS에 더 가깝다. 애초에 전체 차륜 숫자 및 체적이 이쪽에 더 가깝다.[11] 특히하게 나토 3색 위장 도색이다[12] 트레일러 형식이라면 K915 트레일러 형식의 전차수송차량과 비슷한 형식으로 추정된다. [13] 더블캐빈이면서 6륜에 랜더링 형상도 비슷하다. [14] 다만 대항공기 버전만 들어가는지. 탄도탄버전도 들어가는지 대해서는 나온바가 없다. 향후 호위함급에도 BMD가 들어간다는 계획에 근거를 두면 적어도 대탄도탄 버전도 들어갈 가능성이 높다.[15] 이와 직접적인 연관가능성은 미지수나, ADD홈페이지의 L-SAM항목에는 기존에 공개된 L-SAM CG의 하부에 부스터가 달린 CG가 있다. 2번째 사진[16] 이 때문에 누구보다 먼저 RIM-8 탈로스 함대공 미사일에 램제트 엔진을 적용한 미국이나 지대공 미사일에 사용한 러시아가 최근에는 램제트 대공 미사일을 쓰지 않고 있다.[17] 한화쪽에서 담당중인 추진기관쪽에서 어려움을 겪었다. 국내에서 최초로 시도하는 2중펄스 방식이다 보니. 게다가 2018년 중순 한화 공장내 다른 사업 관련 공장에서 폭발, 사망사고가 발생하여 원인규명 및 대책마련전까지 공장 사용이 중단되어서 추가로 연기되었다.