김정은 관저 2분 만에 타격하는 美 극초음속 무기 주한미군 배치 전망

스페이스X 출신 엔지니어가 만든 블랙비어드, 마하 5 속도로 탐지 불가능

미국 해군 F/A-18E/F 전투기에 신형 극초음속 미사일 ‘블랙비어드’(원 안)가 탑재돼 있다. 미 해군항공시스템사령부 제공

최근 세계 각국에서 극초음속 무기 개발 경쟁이 뜨겁다. 한반도라고 예외가 아니다. 북한이 10월 3일 인공지능(AI) 기술을 적용한 최신 극초음속 미사일을 발사했다고 밝히자, 대한민국은 10월 8일 극초음속 미사일 첫 시험발사를 공개했다. 남북이 연이어 발사한 극초음속 무기는 모두 극초음속 활공체(Hypersonic Glide Vehicle·HGV)로서 대형 탄도미사일에 실려 발사된다. 북한은 화성-16 계열로 명명된 발사체, 우리는 현무 시리즈 발사체를 이용해 HGV를 쐈다.

극초음속 무기는 기존 미사일보다 더 치명적인 타격 수단이다. 오늘날 흔히 쓰이는 장거리 타격 무기는 순항미사일과 탄도미사일이다. 순항미사일은 항공기와 같은 제트 엔진을 사용해 지상 배치 레이더의 사각지대로 저공 비행한다. 상대적으로 느려 자세 제어가 쉽고 명중 정밀도도 매우 높다. 다만 일단 적에게 발견되면 쉽게 격추당하는 단점이 있다.

방공무기 '예측 사격' 회피

탄도미사일은 높이 솟구쳐 오른 뒤 포물선을 그리며 표적으로 날아가는 미사일이다. 속도가 대단히 빨라서 일반 방공무기로는 대응이 어렵다. 다만 탄도미사일 방어 기능이 있는 방공무기가 있다면 비교적 높은 확률로 요격할 수 있다.

최근 주목받는 극초음속 무기는 마하(음속) 5 이상으로 비행하는 투발 무기를 통칭한다. 극초음속 무기는 크게 앞서 언급한 '극초음속 활공체'와 '극초음속 순항미사일'(Hypersonic Cruise Missile·HCM)로 나뉜다. 전자는 운반체를 이용해 고고도까지 올라간 뒤 분리돼 활공하는 방식이고, 후자는 로켓 또는 스크램제트 엔진을 사용해 마하 5 이상으로 날아간다.

HGV이든 HCM이든 '극초음속' 타이틀이 붙으려면 종말단계까지 마하 5 이상을 유지하는 동시에 자세 제어를 통한 변칙 기동도 가능해야 한다. 즉 탄도미사일급 속도를 내면서 적이 예측하지 못한 코스로 비행할 수 있어야 한다는 뜻이다. 이 같은 극초음속 무기는 요격하기가 매우 까다롭다. 현존 방공무기 대부분이 '예측 사격'하는 형태로 만들어졌기 때문이다.

예를 들어 빠른 비행체를 상대로 한 방공 전투에선 표적이 요격미사일 사거리에 들어왔을 때에 맞춰 발사 버튼을 누르지 않는다. 표적의 고도·방위각·속도와 요격미사일 제원을 함께 계산해 표적이 유효사거리로 진입하기 전 '미래' 위치에 요격미사일을 쏜다. 교전에 필요한 시간과 기회를 최대한 많이 확보하기 위해서다. 그런데 변칙 기동을 할 수 있는 극초음속 무기는 예측 사격이 사실상 불가능하다. 각국이 적의 미사일방어(MD)를 뚫으려고 극초음속 무기 개발 및 확보에 매달리는 배경이다.

김정은 북한 국무위원장의 주거 시설로 알려진 평양의‘15호 관저’를 촬영한 위성 사진. 구글어스 캡처

전투기 탑재 극초음속 무기

극초음속 무기 중에서도 HCM은 기술 난도가 매우 높다. 그래서 현재 배치되는 극초음속 무기는 대부분 HGV다. HGV는 운반체가 제공한 운동에너지와 위치에너지를 받아 높은 고도에서 활공하며 날아간다. 강력한 추력을 가진 운반체가 최대한 높이, 빠른 속도로 밀어줘야 한다는 뜻이다. 현존하는 대다수 HGV 극초음속 무기는 운반체로 탄도미사일을 쓴다. 탄도미사일은 기본적으로 덩치가 매우 커서 장거리 레이더에 잘 탐지된다. 만약 전투기에 실리는 공대공미사일 정도로 작은 HGV가 있다면 어떨까. 누군가 이런 무기를 가졌다면 적대 세력은 언제 어디서 극초음속 무기 공격을 받을지 모른다는 두려움에 휩싸일 테다. 그런데 최근 미국이 바로 그런 무기인 '블랙비어드(Blackbeard)'를 만드는 데 성공했다.

블랙비어드는 미국 방산 스타트업 카스텔리온이 개발한 물량 공세용 극초음속 미사일이다. 해당 업체는 스페이스X 신화를 주도한 엔지니어들이 2022년 설립한 곳이다. 그래서인지 카스텔리온은 극초음속 무기 개발 과정에서도 일단 만들어 쏴보고, 실패하면 보완해서 될 때까지 쏘는 스페이스X 스타일을 적용했다. 쉽게 조달할 수 있는 상용 부품 및 소프트웨어를 대거 사용했으며, 오픈 아키텍처를 도입해 나중에 개량이나 체계 통합도 빠르게 할 수 있도록 했다.

블랙비어드는 비슷한 시기 개발된 AGM-183A ARRW 극초음속 미사일과 선명한 대비를 이룬다. ARRW는 도널드 트럼프 1기 행정부 때인 2018년 막대한 예산을 들여 개발되기 시작됐다. 최근에야 개발을 마치고 시범생산에 들어갔다. 이 미사일은 발당 1340만 달러(약 180억 원)에 이른다. 반면 블랙비어드는 개발에 채 2년이 걸리지 않았다. 시제품조차 38만5000달러(약 5억2000만 원)에 불과하다. 양산이 본격화되면 가격은 30만 달러(약 4억 원)까지 떨어질 전망이다. 미국이 이런 가성비 극초음속 미사일을 만든 이유는 명료하다. '물량전'에 대비하기 위해서다. 그래서 미 해군의 블랙비어드 도입 사업명도 MACE(Multi-mission Affordable Capacity Effector), 즉 '다목적 저비용 대량 타격 무기'다. 미 해군은 이미 카스텔리온에 블랙비어드 444발을 발주했고 2030년대 초반까지 총 4500발을 구매할 예정이다.

블랙비어드는 체계 통합에 필요한 시간도 획기적으로 줄였다. 전투기에 어떤 무장을 탑재하려면 '무기 체계 통합'이라는 과정을 거쳐야 한다. 전투기 날개에 아무렇게나 달린 것처럼 보이는 미사일이나 폭탄은 정밀한 체계 통합의 결과물이다. 체계 통합은 전투기와 미사일의 각종 연결 표준 규격을 정해 일치시키는 것에서부터 시작된다. 그 후 시뮬레이션으로 모든 경우의 수를 반영해 전투기의 무게 균형이나 공기 역학 특성이 어떻게 바뀌는지 철저히 계산한다. 시뮬레이션이 끝나면 지상과 공중에서 미사일이 제대로 발사되는지, 전투기 비행에는 지장이 없는지 테스트를 한다. 이 같은 체계 통합은 짧아도 2년, 길게는 5년까지 걸린다. 여기서 문제가 생기면 미사일 오발이나 전투기 추락 등 큰 사고로 이어질 수 있다.

블랙비어드 미사일. 카스텔리온 제공

유사시 중국 함대에 치명타

그런데 블랙비어드는 이 과정을 수개월로 줄여버렸다. 카스텔리온과 미 해군이 슈퍼호넷 전투기에 블랙비어드 미사일을 통합하는 사업계약을 체결한 것은 4월 24일(이하 현지 시간)이었다. 5개월도 채 지나지 않은 9월 18일 캘리포니아에서 블랙비어드를 탑재한 슈퍼호넷 전투기가 모습을 드러냈다. 미 해군은 "블랙비어드 체계 통합이 마무리 단계에 접어들었고, 내년에는 조기 작전 운용 능력(EOC)을 달성할 예정"이라고 밝혔다. 곧 블랙비어드가 실전 배치된다는 뜻이다. 10월 26일에는 미 공군도 카스텔리온과 F-16·블랙비어드 체계 통합 계약을 체결했다. 늦어도 내년 하반기에는 미 공군 F-16 전투기가 블랙비어드를 달고 다닐 전망이다.

블랙비어드가 적에게 치명적인 무기인 이유는 무엇보다 작고 빠르기 때문이다. 이 미사일의 크기는 중거리공대공미사일 암람과 비슷하다. 슈퍼호넷 전투기나 F-35A/C 전투기의 내부 무장창에 4발이 들어갈 정도로 작고 가볍다. 비행 속도는 마하 5 이상, 사거리는 800㎞가 넘는다. 탄두 중량은 43㎏으로 비교적 작지만 극초음속 비행에 따른 강력한 운동에너지가 이를 상쇄할 것이라는 평가가 많다.

미 해군이 앞장서서 블랙비어드를 대량 도입한 것은 유사시 중국 함대에 치명적인 물량 공세를 퍼붓기 위함이다. 이 미사일은 전투기에서 발사된 뒤 부스터를 이용해 고고도·고속으로 가속한다. 그러다 정점고도에 이르면 HGV가 분리돼 표적을 향해 활공하기 시작한다. 게다가 매우 정밀한 Ku-밴드 능동 전자주사식 위상배열(AESA) 레이더 기반의 유도장치를 갖춰 움직이는 표적도 공격할 수 있다.

당장 내년 미 해군 제7함대의 전진 배치 항공모함 조지 워싱턴의 슈퍼호넷 전투기들이 블랙비어드로 무장할 것이다. 이어서 내년 하반기 미 공군에도 F-16 투발용으로 블랙비어드가 배치된다면 주한미군의 F-16 62대도 이 미사일을 갖추게 된다. 블랙비어드는 하이마스나 MLRS 등 다연장로켓시스템에서도 발사할 수 있도록 설계됐다. 경기 동두천시에 주둔하는 미군 M270A2 MLRS, 한반도에 순환 배치되는 하이마스에도 블랙비어드를 탑재할 수 있다는 얘기다. 중국과 북한 입장에선 대단히 심각한 위협이다. 미사일이 워낙 작고 빨라 레이더에 잘 탐지되지 않는 데다, 변칙 기동을 하는 극초음속 미사일이라 요격하기도 어렵기 때문이다. 게다가 앞서 설명한 바와 같이 블랙비어드는 저렴한 가격으로 대량 조달할 수 있는 물량 공세용 무기다. F-16처럼 작고 가벼운 전투기에도 4~6발씩 붙일 수 있어 유사시 많은 양을 한꺼번에 퍼붓는 전술 구사도 가능하다.

미사일이 마하 5로 등속 비행한다고 가정하면 주한미군 F-16이 서울 상공에서 발사한 블랙비어드 미사일은 115초 만에 평양에 있는 김정은 관저를 타격할 수 있다. 북한 방공 시스템으로는 블랙비어드를 탐지조차 못 할 가능성이 크다. 운 좋게 탐지해 대피 경보를 발령한다고 해도 2분 만에 미사일을 피해 달아나는 것은 불가능에 가깝다. 극초음속 무기는 운동에너지 덕분에 콘크리트 관통 능력도 막강하다. 각각 4발의 블랙비어드를 탑재한 F-16 1개 편대만 동원해도 김정은 관저를 기습 타격해 초토화할 수 있다.

북한 방공망으론 탐지조차 불가능

중국도 블랙비어드의 한반도 배치에 간담이 서늘해질 것이다. 기존 주한미군 F-16에는 군함을 공격할 수 있는 능력이 사실상 없었다. 하지만 블랙비어드를 탑재한 주한미군 F-16은 전북 군산시 앞바다에서 중국 북해함대 심장부인 칭다오를 5분 30초, 동해함대 사령부가 있는 닝보를 8분 안에 타격할 수 있다. 이 미사일은 탄두 중량이 작아 중국의 중대형 함정을 격침하긴 어렵지만 불능 상태로는 만들 수 있다.

최근 미국은 제1도련선(일본 열도~대만~필리핀을 잇는 방어선)에 장거리 정밀 타격 무기를 대거 확충하고 있다. 중국과 전면전이 벌어질 경우 미국 본토의 증원을 기다리지 않고 대규모 화력을 투사해 단기간에 승부를 보려는 전략에 따른 것이다. 그 핵심 수단인 블랙비어드가 주한미군에 대량 배치된다면 강력한 전쟁 억지력이 구축될 전망이다.

이일우 자주국방네트워크 사무국장