꿈의 신무기들이 현실화될 전망이다. 새해 들어서도 위협적인 북한의 핵과 대량파괴무기(WMD)를 무력화시키기 위한 '역비대칭전력'의 일환으로 레이저빔과 고출력 마이크로웨이브(HPM)탄, 전자기파(EMP)탄 등이 개발될 계획이다.
이는 지난달 19일 국방부가 박근혜 대통령에게 보고한 ‘2015년 업무계획'에 나타나있다. 국방부는 국방계획의 새로운 패러다임을 제시하는 ’창조국방‘의 일환으로 이런 신무기들을 오는 2020년대 초반까지 개발한다는 계획이다.
창조국방은 정보통신기술(ICT)과 사물인터넷(IoT), 빅데이터 기법 등 첨단 과학기술을 국방에 융합하는 것이다. 이런 첨단 기술을 통해 주로 함정에 장착돼 탄도미사일을 요격하는 레이저빔, 반경 300여m 이내의 모든 전자기기를 무력화하는 고출력 마이크로파(HPM), 항공기에서 투하돼 반경 1∼5㎞ 이내의 전자장비 기능을 마비시키는 EMP탄 등이 실제로 개발된다.
또 국방부는 병사 한 명이 90kg 이상의 군장을 지고, 전투를 원활하게 수행할 수 있는 미래 전투병사체계와 초소형 무인 비행체인 드론도 개발할 계획을 발표했다.
지난해 국방부가 발표한 ‘2014 국방백서'에 따르면 현재 북한은 핵무기 소형화 능력과 장거리 미사일 개발에 상당한 능력을 보유했고, 6000여명의 사이버전을 위한 인력을 양성하고 있고, 폭풍호, 장거리 탄도 미사일, 탄도미사일 발사용 재래식 잠수함 전력 등도 지속적으로 증강하고 있는 것으로 알려졌다.
국방부는 북한의 증가하고 있는 비대칭전력에 첨단 신무기를 통한 역비대칭전력 개발을 통해 효과적으로 대응한다는 방침이다.
전자기기 무력화하는 EMP탄
EMP(Electromagnetic Pulse)탄의 경우, 전자기 펄스(Electromagnetic pulse, EMP)를 발사해 적의 전자 장비를 파괴시킬 정도의 강력한 전기장과 자기장을 지닌 순간적으로 뿜어내는 무기다.
1962년 구소련과 미국 간의 냉전이 치열하던 시기에 미국의 샌드존스톤 섬에서 강력한 핵실험이 진행됐다. 미·소간에 이데올로기를 놓고 패권 다툼이 한창이던 시기에 진행된 이 핵실험 도중에 뜻밖의 성능이 발견됐다.
1400km 떨어진 하와이에서 진행된 이 핵실험으로 인해 가로등이 꺼지고 통신전자 및 일반 전기시설이 작동을 멈추는 큰 피해가 발생한 것이다. 그 원인이 핵폭발로 일어난 고성능 전자기펄스(EMP)라는 사실이 나중에 밝혀졌다.
전문가들은 “핵폭발에 의해 발생한 감마선이나 X선이 공기 중의 원자나 분자와 충돌, 콤프턴 효과에 의해 자유전자와 양이온을 발생시키고, 전류는 다시 지구자기장과 결합해 순간적으로 광범위한 영역에 전자기펄스를 발생시키는 것이다”고 말한다. 이런 전자기 펄스를 핵전자기펄스(Nuclear Electromagnetic Pulse)라고 부른다.
이후 1970년대에 고출력 펄스 전력(Pulse power) 발생 기술과 고속 스위칭 등을 이용한 펄스 성형 기술, 고주파 발진 그리고 고출력 안테나 개발 기술의 지속적인 발전으로 핵을 사용하지 않고도 강력한 전자기 펄스를 발생시킬 수 있는 무기로서의 이용 기술이 개발됐다.
광속으로 도달하는 지향성 에너지무기로서 적국의 전자장비만을 선택적으로 파괴시키고 인명에는 손상을 주지 않는 비살상무기로서 미래의 전장을 지배할 무기로 자리잡고 있다. EMP탄과 더불어 이른바 e-폭탄으로 알려진 고출력 마이크로웨이브(HPM)탄은 비행기로 투하돼 20억W의 전력을 분출, 반경 300여m 이내의 모든 전자제품을 파괴할 수 있다.
첩자 드론과 슈퍼맨 병사
파리만 한 크기의 초소형 드론이 적의 본부에 은밀히 날아들어 화상 정보를 보내면 이 영상 데이터는 첩보위성을 거쳐서 아군의 통제실로 보내지고, 즉시, 이 정보를 토대로 지휘부에서는 다양한 작전을 구상해 펼칠 수 있다.
향후 적국의 전자 장비를 완전히 마비시키는 무기 못지않게 군사적으로 주목받는 분야가 바로 첩보 드론(Spy dron)이다. 지난 2013년 미국의 항공·우주·군사 전문잡지‘항공 위크 앤드 우주 기술’은 “미 정부가 개발한 스파이 드론을 오는 2015년부터 북한의 장거리 미사일과 핵시설 등의 첩보 수집을 위해 실전 배치할 가능성이 있다”고 보도했다.
이제 스파이 드론은 거의 실전단계에 와있다. 미국이 개발 중인 RQ-180은 스텔스 기능을 갖추어 적의 레이더를 피할 수 있고, 기존의 드론보다 6∼8시간정도 더 비행할 수 있는 것으로 알려졌다. 이를 통해 적의 동향을 24시간 감시할 수 있는 능력을 자랑한다.
또 '웨어러블 로봇(Wearable robot)'은 병사가 무거운 장비를` 장착한 채, 쉽게 이동하거나 작업할 수 있게 해주는 보조무기로서 실제 사용가능한 단계에 이르고 있는 분야다.
이 로봇은 착용자의 자세를 잡아주거나 민첩한 동작을 수행하는데 도움을 주고 착용자의 인체 한계를 극복하거나 문제가 생길 외부 충격이나 힘 등을 미연에 방지하는 역할을 수행한다.
이 기술로 중량물을 다루는 작업자들의 근력 지원을 위한 근력 증강 착용형 로봇, 고령자들의 보행 및 생활 활동 지원을 위한 근력 지원 착용형 로봇, 재활 및 훈련을 위한 근력 보조 로봇 등으로 개발되고 있다.
이 웨어러블 로봇은 사람이 움직이고자 하면, 뇌에서 발생하는 생체신호를 센서로 미리 탐지해 동작 신호로 변환하고, 시스템이 작동. 무거운 짐을 들어 올리거나 운반하는 것을 돕는다. 일례로, 미국 버클리 바이오닉스에서 개발한 헐크(HULC)를 입으면 보통 근력을 가진 사람도 90㎏의 짐을 가볍게 들 수 있다.
이 헐크는 병사가 90㎏의 군장을 메고 시간당 16km를 행군할 수 있게 해주는 웨어러블 로봇으로 개발돼 리튬이온 배터리로 1시간 동안 행군할 수 있고, 군용비행기에 쓰이는 JP8 연료를 사용하면 72시간동안 사용할 수 있는 것으로 알려졌다.
빠르면 오는 2016부터 우리나라에서도 웨어러블 로봇의 핵심기술을 보완 발전시켜 민ㆍ군 겸용으로 활용될 것으로 알려졌다.
- 조행만 객원기자
- chohang3@empal.com
- 저작권자 2015-02-02 ⓒ ScienceTimes
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