총이나 대포 대신에 전자기파로 공격하는 무기들이 개발되고 있다. 일부는 실제 전장에 배치돼있다. 

고대의 전쟁터가 칼과 창 그리고 화살이 지배하는 세상이었다면 중세로 넘어오면서 화약이 발달하면서 총과 대포가 등장하고 이 혁신적인 무기는 매우 오랫동안 전장을 지배해왔으며 지금도 이 재래식 무기들은 안보의 큰 축을 이루고 있다.  

21세기 들어서 이 무기 구조에 혁신적인 변화가 일어나고 있다. 총과 대포 그리고 미사일 등 화약의 힘 또는 연료의 도움을 받아서 날아가는 무기가 아닌 레이저, 극초단파 등과 같은 전자기파 등이 직접 날아가서 적의 장비를 타격하는 신병기들이 만들어지고 있다.  

올해부터 우리 군도 이 신병기 개발에 본격적으로 나서고 있다. 첨단 레이저빔을 날리는 레이저대포이외에도 아직은 수 kw급 출력만 가능해 미사일 요격에는 역부족이지만 향후 HPM탄 개발을 위해서 고출력 펄스 전원, 광대역 HPM 등 마이크로웨이브 폭탄 제조에 나설 것으로 알려졌다.  

대기권을 통해 날아와 마하 10의 속도로 목표 지역에 떨어지는 탄도탄 등은 일반적인 미사일로는 격추가 어렵다. 따라서 부스트 단계에서 격추시켜야 하는데 일반 미사일로는 매우 어려운 상황이 된다.  

그러나 뛰어난 정확도가 생명인 레이저포는 원거리 조정이 가능하고, 발사 전에 표적을 육안으로 식별할 필요가 없어 탁월한 명중 솜씨를 자랑한다. HPM탄 역시 적의 탄도탄 요격에 매우 효과적인 것으로 알려져 있다.  

죽음의 광선을 뻗는 레이저  

기원전 2200여 년 2차 포에니 전쟁. 그리스의 시라쿠사에 몇 십 척이 되는 로마 군의 함선들이 쳐들어왔다. 당시로선 로마군은 무적을 자랑하는 세계 최강의 군대로 거침없이 쳐들어왔다.  

그때 유명한 수학자 아르키메데스는 수십 개의 청동거울을 모아 해안에 설치했다. 거울들이 햇빛을 반사시키고 그 빛을 한 점에 집중시키자 적의 전함의 돛들에 걷잡을 수 없이 불이 붙었고 로마의 군선들은 모조리 불에 태워졌다.  

현대의 레이저(Light Amplification by the Simulated Emission of Radiatio, LASER) 무기도 빛을 한 점에 집중시킨다는 점에서 기본 이론은 비슷하다. 전문가들에 따르면 가스 등의 기체분자, 루비, 반도체 등과 같은 물질에 전기 에너지를 공급하면 물질 내에 존재하는 전자가 높은 에너지 준위로 여기된다.  

이때 전기에너지의 공급을 중단하면 전자가 낮은 에너지 준위로 돌아가면서 공급받았던 에너지를 빛으로 방출하게 된다. 이 빛을 밀폐된 관 속에서 거울로 반사시켜 증폭시키면 강하면서 파장과 위상이 일정한 순도 높은 빛을 만들 수 있다. 이것이 바로 레이저광이다.  

레이저는 빛이 퍼지지 않고 일정한 방향으로 직진하는 성질이 강하고, 에너지 밀도가 높기 때문에 철판까지도 태울 수 있다. 따라서 이미 산업분야에서 용접, 절단, 열처리, 바코드, CD 재생기 등에 사용되고 있고, 의학 분야에는 안과, 외과수술 등에 광범위하게 사용되고 있다. 군사분야에서도 각종 유도무기의 지시기나 거리측정기 등으로 활용되고 있다.  

레이저의 에너지 밀도를 높일 시에는 직접 공격하는 파괴용 무기가 될 수 있다. 전문가들은 “일정한 시간을 날아가서 부딪쳐야 하는 요격미사일은 부스트(Boost) 단계에서의 요격이 불가능하지만 레이저 무기는 요격이 가능하다“고 말한다.  

고출력 마이크로웨이브 폭탄  

일명 ‘e폭탄’으로 불리는 고출력 마이크로웨이브(High Power Microwave, HPM)탄은 20억 와트의 전력을 분출해 반경 300여ｍ 이내의 모든 전자제품을 파괴할 수 있다. 우리나라는 북한의 핵과 대량살상무기(WMD)를 무력화하기 위한 역비대칭전력의 일환으로 오는 2020년대까지 개발한다는 계획이다.  

전자기펄스는 주파수의 대역폭에 따라 크게 협대역(narrow band)과 광대역(wide band) 등으로 나눌 수 있다. 전자기펄스는 광속으로 진행하고 중력이나 대기상태에 거의 영향을 받지 않는 점 등 여러 면에서 또 다른 전자파인 빛과 유사한 특성을 지니고 있다.  

전자기펄스를 발생시키는데 필요한 구성 요소는 크게 펄스 전력 공급원, 전자파 발생원, 안테나 등의 3가지다. 펄스전력은 에너지를 시간상으로 빠르게 압축, 펄스폭이 짧고, 세기가 매우 큰 고전압 또는 대전류를 발생시킨다.  

전자기 펄스 발생장치 중에 Marx 발전기는 축전기와 스위치들로 조합된 에너지 저장장치에 상대적으로 긴 시간동안 저장된 에너지를 빠르게 스위칭하여 순간적으로 방출, 고출력의 펄스전력을 발생시키는 것도 있다.  

또 화약이 폭발할 때에 발생하는 폭발에너지를 이용해 순간적인 대전력을 발생시키는 것으로 자장 압축발전기가 있다. 이는 모든 장치가 파괴된다는 단점이 있는 반면에 상대적으로 부피가 작고 가벼워 전자폭탄(E-Bomb)과 같은 군사적 목적에 사용될 수 있다.  

전자기펄스는 고출력 마이크로웨이브 분야에서 레이더(RADAR), 재료, 플라즈마 가열, 가속기의 고주파 가속, 통신 등과 같은 분야와 전자전(Electronic Warfare) 등에 폭 넓게 이용되어 왔다.  

그러나 펄스폭이 짧고 순간최대출력이 높은 전자기펄스보다는 고속 반복이나 연속적으로 마이크로웨이브(CW)를 발생시켜 높은 평균출력을 낼 수 있는 장치가 개발돼왔다.  

이후 순간 최대출력이 높은 전자기펄스를 이용한 무기의 개발이 미국과 구소련에서 가장 먼저 연구되기 시작했고, 적의 탄도미사일이나 항공기의 요격을 위해 사용될 수 있는 수준에까지 이르고 있다.