해군 함정 생존력 좌우 최후 방패 ‘근접방어무기체계’가 뭐지 [이현호 기자의 밀리터리!톡]

수비 모두 뚫은 공격수 막는 최후 ‘보루’
기관포형과 미사일형 등이 주로 활용돼
미국, 방어용 레이저 대포 함정 개발 중

LIG넥스원이 제안한 근접방어무기체계 ‘CIWS-Ⅱ’가 적의 미사일을 떨어뜨리는 장면. 사진 제공=LIG넥스원

[서울경제]

적의 대함미사일·항공기·고속침투정 등의 위협으로부터 아군 함정을 방어하는 최첨단 장비를 ‘근접 방어 무기체계(CIWS)’라고 한다. 함정에 탑재된 대함유도탄방어유도탄(SAAM)과 함포의 방어막 등 모든 방어수단을 가동해도 적 공격을 제지하지 못했을 때 최종 단계에서 사용하기 때문에 ‘함정 최후의 보루’로 불린다.

함정의 방공망을 돌파하고 날아드는 최후의 1~2발 정도를 방어하는 것으로, 축구 경기에서 수비망을 모두 뚫고 쇄도하는 공격수를 최후에 막아내야 하는 골키퍼와 같은 역할이다. 고속정이나 테러 단정 등 소형 수상 목표물이 방어선을 넘어 근접할 때도 CIWS를 활용한다.

사람이 조준해 포탄을 뿌리던 방식이 아닌 레이더와 컴퓨터를 통한 분석 데이터를 기반으로 조준해 사격하기 때문에 방어 성공률이 매우 높아졌다. 하지만 최신 컴퓨터와 레이더를 활용해도 회피 기동을 하고 엄청나게 빠른 속도로 함선을 향해 날아오는 미사일과 항공기를 격추하기는 쉬운 것이 아니다.

최신형 CIWS는 컴퓨터와 레이더 조준으로 무기를 관제해 적 미사일과 항공기의 예상 궤도를 추격해 100% 자동으로 조준·사격하는 방식을 채택하고 있다. 작동 방식은 크게 세 가지로 기관포형과 미사일형, 함포형 등이 있다.

우선 기관포형은 △개틀링(기관총) △리볼버(기관포) △체인건(체인건) 방식이 일반적이다. 우리 해군이 주로 운용하는 CIWS는 두 종류로 미국 레이시온사가 제작한 ‘팰렁스’와 네덜란드의 탈레스사(옛 시그널사)가 제작한 ‘골키퍼(Goalkeeper)’다.

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해군, 기관포형 ‘골키퍼’·‘팰렁스’ 주로 활용

팰렁스는 20mm M61A1 기관포를 탑재하고 있다. 구경이 작아 유효사거리가 1.49㎞로 골키퍼보다 짧다. 이를 개선하기 위해 명중률과 파괴력을 높인 신형 탄환 ‘Block 1B’를 개발했다. 여기에 개량된 광학식 추적장비와 30㎝가량 연장된 포신을 장착해 골키퍼와 요격 능력 차이가 크게 줄었다.

골키퍼보다 부피가 훨씬 작다. 레이더와 탄약통이 일체화돼 갑판 위에 바로 고정하면 된다. 가격도 골키퍼의 절반 수준이다.

최근에 팰렁스 가운데 함정에 장착되는 해상형 이외에 지상형도 개발해 도입되고 있다. 대표적으로 이라크 반군의 박격포탄을 격추시키는 ‘C-RAM’(Counter Rocket, Artillery, and Mortar)이 팰렁스 기반이다. 이름 그대로 로켓과 곡사포, 박격포 등의 투사체를 요격하는 장비다.

골키퍼는 미 공군이 지상 공격기 ‘A-10’이 주무장으로 채택한 GAU-8 30㎜ 7연장 기관포를 사용한다. 단발의 파괴력이 높고 유효 사거리도 2㎞에 달한다. 부피가 소형 함포 수준으로 다소 큰 편이고 갑판 하부 공간까지 요구한다. 가격은 골키퍼가 팰렁스 보다 2배 가량 높다.

우리 해군은 네덜란드 탈레스社의 ‘SGE-30 골키퍼’를 주로 사용하고 있다. 당장 이지스 베이스라인 7.1을 채택한 이지스함 세종대왕급 구축함에도 같이 탑재하는 팰렁스를 장착하지 않고 처음엔 골키퍼를 대신 장착해 활용할 정도다. 그러나 골키퍼가 사실상 단종수순에 들어가면서,현재는 새로 건조되는 차기구축함에는 CIWS 국산화 사업인 ‘CIWS-II 사업’을 통해 국산 CIWS가 장착될 예정이다

GAU-8 30㎜ 7연장 기관포를 활용하는 골키퍼가 발사되는 모습. 사진 제공=나무위키

미사일형 CIWS도 있다. 기관포형 CIWS는 사거리와 다목표 대응능력에 한계가 있다. 이에 독일이 미사일형 CIWS를 계획했고 미국이 동참해 미국 레이시온社가 개발에 나섰다. 처음에는 기술력의 부족으로 개발에 난항을 겪었지만 1992년 들어서 ‘RIM-116A Block 0’을 완성하며 세상에 공개됐다.

회전식 발사기를 기반으로 목표의 레이더에서 방사되는 전파를 추적해 요격하는 방식으로 운용된다. 2000년대에 들어 개량된 ‘RIM-116B block 1’이 나오면서 현재 수준의 기능을 갖췄다. 9㎞의 사정거리에 적외선 화상유도(IR)를 채용해 수색범위도 늘렸다. 이 덕택에 레이더 전파를 발산하지 않는 물체에 대해서도 대응이 가능해졌다.

우리 해군의 세종대왕급 구축함, 충무공이순신급 구축함, 인천급 호위함, 독도함에도 RAM Block 1이 장착돼 있다. 한 발 더 나아가 ‘RIM-116B block 2’부터는 최신 고기동의 대함미사일까지 요격할 수 있도록 업그레이드 됐다.

함포형 CIWS도 있다. 이탈리아 방위산업체 오토멜라라社가 개발한 오토멜라라 76㎜ 함포를 기반으로 운용된다. 이탈리아 해군은 전통적으로 ‘노봉’의 원조격인 기관포형 ‘오토브레다 40㎜ 쌍열포’와 ‘’오토멜라라 76㎜ 컴팩트 또는 슈퍼래피드’ 함포를 다량 탑재해 장거리 방어용으로 활용하고 있다. 다만 독립된 시스템이 아니라 함정의 전투체계에 통합된 시스템이다.

주목할 점은 외신보도에 따르면 미 해군이 레이저 대포를 개발 중인 것으로 전해졌다. ‘AN/SEQ-3’라는 레이저 무기 시스템(LaWS)으로, 2013년에 강습상륙함 USS 폰스(LPD-15)에 장착해 시험하기도 했다. LaWS는 CIWS로만 개발되고 미사일 요격과 대형 비행기 및 잠수함 공격용으로 개발 계획이 없고, 고출력시 파괴용이고 저출력시 경고용인 것으로 알려졌다.

한화시스템이 제안한 근접방어무기체계 ‘CIWS-Ⅱ’ 모델. 사진 제공=한화시스템

군 당국은 지난 2021년 함정용 근접방어무기체계(CIWS-Ⅱ) 개발 사업자로 LIG넥스원이 선정됐다. 사격통제와 탐지·추적용 능동위상배열레이더(AESA), 전자광학장치(EOTS), 포 등으로 구성된 복합무기체계인 CIWS-Ⅱ 사업의 총 사업비 규모는 3200억 원이다. 오는 2030년까지 개발 완료를 목표로 한다.

현재 건조를 마치고 시험평가 중인 충남함급의 울산급 배치-Ⅲ 호위함부터 우리나라가 독자개발에 성공한 근접방어무기체계(이하 CIWS-Ⅱ)가 탑재된다. 이후 건조되는 한국형 차기 구축함(KDDX)과 차기호위함(FFX-Ⅲ) 등 최신 전투함정은 국산 CIWS-Ⅱ로 무장할 예정이다.

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최신형 CIWS-Ⅱ, AESA 레이더까지 탑재

국내 방산업체들이 CIWS의 국산화를 위한 핵심 기술로 다섯 가지를 꼽았다. △AESA(능동위상배열레이더) △함정용 전자광학추적장비(EOTS) △사격통제체계 △체계통합성 △스텔스성 등이다.

최신형 CIWS-Ⅱ는 기존 기계식 레이더 보다 더 빠르고 신속하게 목표물을 탐지·추적할 수 있는 AESA 레이더 탑재가 최우선으로 탑재돼야 한다고 지적한다. 현재 각 국이 개발이 한창인 극초음속 미사일을 맞추기 위해 필수적인 기술이기 때문이다.

전자광학추적장비(EOTS)도 무조건 필요한 기술 요소다. 기존 CIWS의 EOTS는 목표물을 확인하는 수준이었다면 점차 기술력이 발전하면서 레이더의 보조 센서로 활용해 표적을 더욱 정확하게 추적할 수 있는 기능이 요구되고 있다.

여기에 사격통제체계는 빠르고 정확한 탄도계산능력도 갖춰야 한다. 미사일과 소형 고속 수상 표적은 신속하게 사격하기 위한 계산이나 보정이 필요하고, 극초음속 미사일은 자동으로 보정하지 않으면 피격당할 확률이 높아 CIWS-Ⅱ전투체계에 꼭 필요하다.

이외에 전투체계를 중심으로 한 함정의 센서와 무장, 다른 체계와의 체계통합 성능이 요구되고, 최신예 해군함정은 적의 레이더에 피탐되는 거리를 최소화하기 위해 도료 등도 적용되지만 적 레이더 방향으로 반사되는 전파를 최소화하는 스텔스성도 중요 요소로 부각되고 있다.

이현호 기자 hhlee@sedaily.com