[정보] 드론, 무인기는 고성능 레이저로 격추가 가능한가?

드론, 무인기는 고성능 레이저로 격추가 가능한가?

 

<출처: 미육군>

 

2017년 미 육군은 전 세계가 깜짝 놀랄 만한 성과물을 공개했습니다.

 

미 육군 우주미사일방어사령부(SMDC)가 개발 중인 ‘이동식 고에너지 전술레이저’(MTHEL)입니다.

기동성이 뛰어난 18t 무게의 ‘스트라이커 장갑차’에 보잉사가 무인기 요격용으로 개발한 5㎾ 레이저포를 장착했습니다.

 

 

차체 왼쪽에 특이한 마크가 있는데 이것은 4개의 로터(프로펠러와 회전축)를 갖춘 쿼드콥터 52기, 단발 고정익 무인기 12기를 격추했다는 표시였습니다.(미 육군은 실제 소형 무인기 격추 영상도 공개했습니다.)

 

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미 육군과 보잉사가 함께 개발하고 있는 또 다른 무기는 광섬유 레이저를 이용한 ‘트럭 이동형 고에너지 레이저’(HELMTT)입니다.

 

MTHEL보다 앞선 2005년부터 개발하기 시작해 2011년 미 육군에 인도됐다고 합니다.

레이저 냉각탱크, 레이저 발생장치 등 각종 장비를 갖춰야 하다 보니 무게가 50t에 육박해 오시코시사의 ‘8륜 중기동 트럭’을 차체로 삼았습니다. 화기는 10㎾ 출력의 미국 IPG사 레이저를 장착했습니다.

 

2013년 11월에는 뉴멕시코주 화이트샌드 사격장에서 발사실험을 진행했습니다.

박격포탄 90여발과 여러 대의 무인기를 격추했는데 격추거리는 1.8~2.7㎞에 이르렀다고 합니다. 하지만 미 육군이 만족할 만한 수준은 아니었습니다.

 

보잉사는 현재 개발 중인 50㎾급 레이저를 이 시스템에 적용한다는 목표입니다.

 

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미 군수업체인 록히드마틴도 레이저 개발 경쟁에 가세했습니다.

 

<30KW 레이저 '아테나' 출처: 록히드 마틴>

 

록히드마틴은 10㎾급 ‘아담’, 30㎾급 ‘아테나’에 이어 2017년 3월 60㎾급 광섬유 레이저 개발에 성공했다고 합니다.

아테나는 2015년 1.6㎞ 거리에서 자동차 엔진을 파괴하는 성능을 입증했습니다.

2017년에는 무인기 격추에 성공했습니다.

 

이번에 새로 개발한 60㎾급은 에너지 효율을 높여 축전지와 냉각장치를 소형화할 수 있는 기회를 만들었습니다.

미 해병대도 무인기 격추용으로 30㎾급 차량탑재형 ‘지상기반 대공방어(GBAD) 시스템’을 개발 중입니다.

 

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실전 배치를 눈앞에 둔 50㎾급 레이저 무기는 독일 방산업체 라인메탈의 ‘헬’입니다.

 

 

헬은 ‘고정형’이라는 단점이 있지만 이미 2013년 소형 무인기 3대를 연달아 격추하는 묘기를 선보여 눈길을 끌었습니다.

이 회사는 현재 240㎜ 로켓탄과 무인기 편대를 제압할 수 있는 기술을 확보한 것으로 평가받고 있습니다.

 

실전 배치를 눈앞에 둔 50㎾급 레이저 무기는 독일 방산업체 라인메탈의 ‘헬’입니다.

헬은 ‘고정형’이라는 단점이 있지만 이미 2013년 소형 무인기 3대를 연달아 격추하는 묘기를 선보여 눈길을 끌었습니다.

이 회사는 현재 240㎜ 로켓탄과 무인기 편대를 제압할 수 있는 기술을 확보한 것으로 평가받고 있습니다.

군사용 레이저 개발 과정에 해결해야 할 가장 시급한 과제는 ‘소형화’입니다.

미국 등 군사 강국들은 과거 탄도미사일 레이저, 우주배치 레이저 등 규모가 큰 고출력 레이저에 치중했지만 최근에는 무인기, 로켓탄 등 테러위협에 대응하기 위해 좀더 규모가 작은 레이저 무기 개발에 집중하고 있습니다.

 

그렇지만 여전히 레이저 발진기, 냉각장치, 광전송장치, 망원경 등 부피가 큰 장비가 많아 지속적인 경량화가 필요한 상황입니다. 특히 레이저 발진기 효율을 높이는 과제가 핵심입니다.

 

 

<2020년 기준>

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2020년 1월 2일 한국국방연구원 획득사업분석단 김종국 연구단장이 작성한 ‘고에너지 레이저 무기, 현황과 과제’ 보고서에 따르면 무장 무인기, 소형 로켓, 포탄 등을 요격하려면 100㎾급 이상의 고출력 레이저가 필요하다고 합니다. 또 공격헬기, 순항미사일을 요격하려면 출력을 300㎾급으로 높여야 합니다.

 

김 단장은 “레이저 발진기 효율은 전체 전원 출력이 레이저로 전환되는 비율을 의미하는데 현재까지 록히드마틴사 레이저의 43%가 최고 수준”이라며 “최근 연구를 진행하고 있는 고효율 희토류 레이저, 알카리 레이저 등 새로운 고효율 레이저가 개발되면 상당한 진전이 있을 것”이라고 내다봤습니다.

 

또 “고온에서도 동작하는 광학구성품을 개발하면 냉각부담이 줄어들어 냉각장치 소형화가 가능해진다”며 “광전송 및 집적장치, 망원경은 구조를 바꿔 체적을 최대한 분산시키는 방법을 생각해볼 수 있을 것”이라고 전했습니다.

 

방위사업청은 2019년 9월 “올해부터 880억원을 투자해 2023년까지 레이저 대공 무기 체계 개발 사업을 완료하고 전력화를 추진하기로 했다”고 밝혔습니다.

 

별도의 탄약 없이 전력만 공급하면 되고 소음이 전혀 없을 뿐만 아니라 1회 발사 비용이 2000원에 불과한 것이 장점입니다.

개발만 완료하면 1발이 수억원에 이를 정도로 고가인 요격미사일보다 비용효율성이 훨씬 높다는 겁니다.

시제품 개발은 방산업체인 한화가 맡기로 했습니다.

 

한화는 국방과학연구소와 레이저발진기 시제 제작 계약을 하고 레이저 기술을 개발 진행중입니다.

고급 기술력은 난이도가 높아서 레이저 무기의 원천 기술을 국산화하기 위해 노력하는 중이라고 합니다.

 

레이저 빛이 만들어지는 원리는 포인터 유도방출에 의해 증폭된 빛을 원자에 인위적인 전기 에너지를 가해 반사되는 여러 개의 에너지를 하나의 빛으로 비추게 하는 것입니다.

 

이러한 레이저 기술을 확장하여 가까운 미래에는 방위산업을 넘어 위성 분야까지 확대해 우주의 잔해물을 제거하고, 대용량의 데이터를 보내는 광통신 기술을 연구할 수 있습니다. 

 

레이저 대공 무기는 출력 20KW 급의 레이저 빔을 조사하여 2km 거리에 있는 적 소형 드론에 대응하는 무기체계입니다.

 

2023년까지 컨테이너 고정형 장비인 Block 1의 개발이 종료가 될 것으로 보여지며, 향후 지속적인 경량화와 개선을 통해 트럭 탑재형인 Block 2를 개발할 것이라고 합니다.

 

 

<한화 왼쪽 Block 1, 오른쪽 Block2. 출처: DX KOREA 2022>

 

 

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출처: 레이저로 무인기 격추… SF영화가 아닙니다

https://www.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20200103039005