3월 들어 이미 예고된 대로 북한이 동해상으로 미사일 도발을 계속하고 있는 가운데 이에 대처하는 우리 군의 대응전략도 긴박하게 수립되고 있다.

군은 북한의 미사일 성능에 맞춰서 여러 가지 다른 용도의 미사일을 자체 개발하거나 우방국으로부터 도입하는 방안을 내놓고 있다. 그 중 하나가 바로 북한의 핵과 생화학탄을 탑재한 탄도미사일을 직접 요격하기 위한 패트리어트 미사일(PAC-3).


패트리어트 미사일은 일반적으로 음속의 3~5배 속도로 날아올라서 스커드와 같은 적의 탄도미사일을 격추시키는 요격 미사일이다. 이 미사일에는 근접신관이 있어서 목표물과 충돌하지 않아도 일정거리 이내로 접근하면 뇌관이 자동으로 작동해서 폭발한다.

그러나 패트리어트 미사일은 원래 항공기 격추용으로 설계돼 처음 사용된 걸프전에선 급하게 개조가 이뤄졌다. 이 과정에서 미사일의 중요한 소프트웨어에 문제를 일으켰다. 이는 요격 타이밍에 혼란을 야기해 스커드 미사일이 미군 막사에 떨어져 200명 이상의 사상자가 발생하는데도 미사일이 발사되지 않은 적도 있었던 것.

이에 패트리어트를 개발한 미군 당국에서도 문제점을 인정하고 개량 사업에 착수한 결과, 패트리어트의 명중률은 점차로 높아졌다. 현재는 탄도탄 요격용 PAC-2에 이어서 고도 30~40㎞ 이하에서 북한의 탄도유도탄을 직접 타격하는 PAC-3까지 나와서 한국형 미사일방어체계(KAMD) 구축의 핵심 수단으로 떠오르고 있다.

패트리어트 미사일로 확전 막아 

1991년 1월 17일, 이스라엘 상공을 길고도 검은 물체가 쏜살같이 대기를 가르며 날아가고 있었다. 이 물체는 이라크에서 발사한 스커드-B 미사일. 걸프전 발발 후, 미·영 연합군이 이라크에 대규모 공습을 시작하자, 후세인은 즉시 적국인 이스라엘에 6발의 스커드-B 미사일을 발사했다.

이라크의 사담 후세인은 “이스라엘에 스커드 미사일을 날려서 전쟁을 아랍 전체로 확산시키겠다”고 호언장담한 바 있었다.

스커드는 원래 소련제 미사일로 이라크군은 스커드의 길이와 사정거리를 연장해 알-후세인(Al-Husayn)과 알-히지라(Al-Hijira)라는 이름의 개량형을 만들었다. 1991년 2월 25일, 이 스커드 미사일 중 하나가 사우디에 주둔중인 미군 막사에 떨어져 미군 28명이 사망하고, 98명이 부상을 입는 피해를 초래했다.

그럼에도 불구하고 미군 당국은 “이라크의 스커드 공격은 실패였다”고 분석했다. 전쟁 시작 전에 막연한 공포의 대상이었던 스커드 미사일은 실제 전장에서는 그다지 큰 힘을 발휘하지 못했다. 미사일의 위력이 약해서가 아니라 당시 미군에는 이를 막는 필살의 무기가 있었기 때문이다. 그건 바로 요격 미사일 패트리어트였다.

걸프전 내내 40기 이상의 스커드 미사일이 미·영 연합군을 향해 발사됐고, 41기가 이스라엘를 향해 날아갔다. 이에 맞서서 무려 159기의 패트리어트 미사일이 요격에 나섰다. 이 미사일 방어 전술로 결국 이스라엘은 이라크를 공격하지 않았고 미국은 비교적 쉽게 승리할 수 있었다.

그러나 전후에 패트리어트 미사일의 명중률은 끊임없는 논란을 일으켰다. 전문가들은 “패트리어트 미사일은 이스라엘이나 사우디 등의 넓은 지역 방어용으로 개발된 것이 아닐 뿐더러 알-후세인과 알-히지라 개량형 스커드 미사일은 상공에서 정확하게 맞추어도 탄두는 떨어져 그 부근 지역에 사상자를 내는 탄도미사일이다”고 설명한다.


이에 미국 국방부는 걸프전 이후 패트리어트 미사일의 대대적인 개량 사업에 착수했다. 그 결과, 걸프전에서 밝혀진 문제점과 운용 결과 등을 분석해 탄도미사일 및 순항미사일 그리고 초음속 항공기 등의 요격 명중률을 높였다. 이후 PAC-2 미사일이 개발됐고, 이는 탄도미사일 요격 능력을 갖춘 것이었다. 

정교한 탄도 계산으로 정밀 요격 

걸프전에서 이라크가 사용한 사거리 연장 알-후세인 스커드 미사일은 전형적인 탄도미사일이다. 이 미사일은 로켓 추진체가 약 1분 30초 동안 연소되는 동안, 56km의 고도까지 올라간다. 이 과정에서 유도 기능이 작동, 탄도를 수정하게 된다. 이후 알-후세인은 대기권 밖으로 나가서 5분 동안 관성 비행을 통해 궤적을 그리면서 목표 지역을 향해 빠르게 나아간다.

이어 스커드 미사일은 대기권으로 재진입하는 과정을 거친 후, 160km 상공에서 지상까지 약 1분에 걸쳐서 낙하한다. 이때의 속력은 시속 약 8,800km. 패트리어트 미사일은 약 16km 상공에서 스커드 미사일을 타격한다. 이 지점에서 지상까지는 약 10초면 도달하는 위치다. 이 찰나의 순간에 한 치라도 오차가 생기면 요격은 물거품이 된다.

지상발사대의 레이더센터는 이 모든 과정을 지켜보면서 상황을 지켜본다. 최초에 패트리어트 미사일은 레이더와 탄도컴퓨터에 의해 탄도가 수정돼 목표물을 향해 날아가지만 너무 빠른 시간에 요격이 이뤄져야 하기 때문에 탄도를 수정할 시간은 없다.

따라서 전문가들은 “패트리어트 요격시스템의 레이더는 스커드 미사일이 약 40km 상공에 있을 때, 추적을 시작하고, 약 32km 상공에서 낙하하고 있을 때, 발사된 다음에 16km 상공에서 타격하도록 탄도가 사전에 계산된다”고 말한다. 대기권에 재진입한 스커드 미사일의 낙하 경로와 예상 요격 지점이 정교한 탄도컴퓨터에 의해 계산된 후, 발사가 이뤄지는 시스템이다.

근접신관으로 이뤄져 있는 패트리어트 미사일은 타깃의 탄두에 가까워지면 자기(Magnetic) 탄두를 폭발시켜서 미사일을 타격하는 구조다. 자기장에 의해 패트리어트의 탄두가 폭발하면 납덩어리들은 시속 9,000km 빠른 속도로 가속돼 스커드 미사일의 탄두를 파괴한다.

향후 우리 군이 도입하기로 한 PAC-3 MSE 시스템의 경우, 기존의 PAC-2의 기본 장비를 이용하면서 발사통을 교체, PAC-2 미사일 4발 대신 PAC-3 미사일 16발을 장착해 화력을 더 강화한 것으로 알려져 있다.