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월간 디펜스타임즈

공군
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공군의 주력 유도폭탄 스파이스 2000

 KGGB 유도폭탄과 스파이스 2000 유도폭탄

 

 

 1. 스파이스 2000

 공군은 2015년 말까지 Spice 2000 키트 200 세트를 도입하여 2천 파운드 탄에 결합해 배치했다.

 이와 같이 자유 낙하 범용폭탄에 활공폭탄 키트를 결합하여 스탠드-오프(Stand-Off) 정말유도무기로 만드는 것은 결코 우리에게 생소한 것이 아니다. 이미 ADD와 LIG에서 국산 활공유도폭탄 키트인 KGGB를 개발하여 이를 MK.82에 결합, F-5E/F 전투기에서 운용 중이기 때문이다.

 

 Spice 2000 도입 결정이 알려진 후에 KGGB가 결함 무기여서 KGGB와 유사한 성격의 무기인 Spice 2000을 도입하려는 것이라는 보도가 나왔던 것도 이에 기인한다.

 개발 이후 무장 투하 / 탄착 등의 테스트를 거친 후에 실사용 인증을 받은 무기이니만큼, KGGB가 결함 무기일리는 없을 것이다.

 Spice 2000이 도입되는 것은 KGGB가 갖지 못한 Spice 2000의 장점들과 그로 인해 KGGB와는 다른 용도와 방법으로 Spice 2000을 사용할 수 있기 때문이다.

 


 2. MK.84와 결합되는 스파이스 2000

 KGGB의 경우 공군이 대량으로 보유 중인 MK.82 탄에 장거리 활공 / 정밀 유도 기능을 부여하기 위해 개발되었다. 이 때문에 KGGB 키트는 처음부터 MK.84와는 결합이 불가능하다. 이는 KGGB뿐만 아니라 Spice의 경우에도 마찬가지여서 MK.83과 같은 1,000 파운드급 범용탄에 결합 가능한 Spice 1000 키트와 MK.84에 결합 가능한 Spice 2000은 결합하는 탄의 호환이 서로 불가능하다.

 

 항공 타격계획 수립할 때 각 표적에 적합한 탄과 탄의 투하 숫자를 미리 계획하게 된다. 현재 계획되어 있는 북한 내부의 주요 표적 중 2,000 파운드 탄으로 타격해야 하는 표적은 GBU-10과 GBU-24, 그리고 GBU-31로 타격하게 된다.

 

이 중 GBU-10과 GBU-24는 투하 후 명중까지 지속적으로 플랫폼에서 레이저를 조사하여 유도해야 하기 때문에 가장 정확하게 명중한다. 대신, 플랫폼이 적 방공체계  위협에 취약하다는 점이 단점이다.

 

 JDAM인 GBU-31은 고고도에서 Loft 모드로 투하될 경우 표적을 방어하는 적 AAA와 MANPADS는 물론이거니와 중고도 SAM의 위협에서 벗어난 상태에서 표적을 타격하는 것이 가능하다. 이는 특히 넓은 주익과 대추력을 보유함으로써 2천 파운드급 폭탄 등을 탑재한 상태에서 비교적 여유있는 고고도 Loft 기동이 가능한 F-15K와 같은 항공기(특히 F-15K BATCH-2)가 극대화할 수 있는 강점이다.

 

 그러나 이 또한 스탠드 오프 공격은 불가능한 무기 체계이기 때문에 고고도를 방어하는 적대 방공체계 위협에 취약하다고 할 수 있다.

 Spice 2000은 최대 사거리가 60Km ~ 80Km에 달하는 스탠드 오프 활공폭탄으로서, 전투기가 작전할 수 있는 모든 고도를 커버할 수 있는 S-75(SA-2)와 같은 고고도 SAM의 사거리 바깥에서 투하되어 표적을 타격할 수 있다.

 

 한국 공군의 스탠드 오프 무기 중 2,000 파운드급 탄을 사용해야 하는 표적을 효과적으로 파괴할 수 있는 무기는 KEPD 350 타우러스(TAURAS) 정도이다.

 

동 크루즈 미사일은 탄두중량이 대략 1,000 파운드이다. 그러나 임무 계획 수립 시에 관통 효과를 극대화하기 위한 돌입 기동 설정이 가능하며, 강화된 표적에 대한 관통성능이 우수한 탄두를 탑재하기 때문에 5,000 파운드에 육박하는 GBU-28보다 더욱 우수한 관통력을 보유한다.

 

 그러나 동 미사일은 200여기 정도 도입되어 JDAM이나 GBU-24등으로 타격하는 표적보다 더욱 고가치 표적에 할당될 미사일이다. 또한 이와 같은 무기의 특성상 잔여 탄이 발생하더라도 이들을 가치가 상대적으로 낮은 표적 타격에 사용하려 하지 않고 비축탄으로 보유하려할 것이다.

추후에 타우러스와 유사한 한국형 공대지 크루즈 미사일이 개발되어 동급의 무기체계 보유 숫자가 증가한다고 하더라도 이는 변함이 없을 것이다.

 

 3. 스파이스 2000의 종말유도방식


 Spice 2000이 KGGB와 비교할 때 갖는 강점 중 하나는 보다 정밀한 유도와 탄착이 가능하다는 점이다.

 KGGB는 GPS와 INS에 의한 유도에 전적으로 의존하는 반면, Spice 2000은 종말유도 단계에서 EO/IIR 영상 시커에 의한 표적 영상 대조와 식별이 이루어지기 때문에 더욱 정확한 유도가 가능하다.

 

 Spice 2000은 투하 전에 입력된 표적 영상과 종말 단계에서 획득한 영상을 다수의 Patch로 분할한다. 이 때 표적 식별 알고리즘은 표적 영상의 Patch와 자체 획득 영상의 Patch를 서로 대조하는 과정으로 이루어진다. 여기에는 영상을 대조, 식별하기 위한 알고리즘과 함께 영상 식별에 있어서 중요한 윤곽선 강화 등의 알고리즘도 사용된다. 대조 결과 일치하는 Patch가 다수 존재하는 부분을 표적으로 인식한다.

 

 표적을 인식한 후에는 시커와 비행 궤도를 표적의 중심에 정렬한 상태에서 돌입하게 된다. 이러한 유도 방식은 일종의 DSMAC(Digital Scene Mapping Area Correlator)으로 볼 수도 있다.

 

 이 과정은 조종사 또는 WSO의 수동 개입에 의해서 이루어질 수도 있다. 이는 주로 기계획된 표적이 아닌 비행 중에 획득한 표적을 타격할 때 사용하는 방법으로 미사일의 TVM(Track Via Missile) 유도 방식, 그 중에서도 같은 이스라엘제 공대지 유도무기인 AGM-142 팝아이(Pop Eye)의 그것과 유사하다고 할 수 있다.

 

또한 이는 Spice 2000의 개발 시에 요구 성능을 만들 때에 GBU-15의 영향을 받았기 때문이기도 하다. 이스라엘 공군에서 GBU-15는 주로 F-15B/D에서 운용되었다(이스라엘은 F-15A/B/C/D에 공대지 정밀 공격력 부여).

 

 4. 교란 대응

 

 이와 같이 GPS와 INS, 그리고 EO/IIR 유도 방식이 조합되었기 때문에 보다 정밀한 유도가 가능하며, 또한 교란 대항 성능이 더욱 우수하다는 점이 Spice 2000의 강점이라고 할 수 있다.

 

 KGGB의 경우에는 GPS 교란 체계에 대응하기 위해 GPS 신호 수신 시에 다수의 신호에서 실제 GPS 신호가 수신되는 공간과 시간의 신호만을 강화(압축)하고 나머지 신호는 걸러내는 일종의 GPS 신호 포밍 기법이 적용되었다.

 

또한 최근에는 미국에서 군용 코드를 사용하는 GPS의 수출을 허가하면서 군용 GPS 체계가 통합된 KGGB가 양산되어 교란 대응 성능이 강화되고 있다.

 Spice 2000의 경우에도 이와 같은 교란 대응 기법(신호 포밍과 필터링, 군용 코드 사용 등)이 모두 도입되었으며, 특히 종말유도 단계에서는 GPS를 사용하기 어려운 고밀도 교란 환경에서도 영상 유도에 의한 정말 유도가 가능하다.

 

 5. 우회 기동

 

 KGGB는 회피 기동과 경로 우회 기동 등이 가능하도록 임무 계획을 수립하는 것이 가능하다. 또한 종말돌입단계에서 높은 돌입 각도로 표적으로 진입하는 것이 가능하기 때문에 500 파운드급 탄두(MK.82)를 탑재했음에도 파괴 효과를 극대화할 수 있다.

 

 KGGB는 선회 비행 시에 2G 정도가 한계이다. KGGB의 비과 속력이 크지 않다는 점을 감안하면 2G 정도가 한계 하중배수라고 하더라도 우회 비행에 필요한 수준의 선회 반경 확보에 어려움은 없을 것이다.

 다만 KGGB와 Spice 2000 모두 자체적인 추력이 없는 활공폭탄이기 때문에 이와 같은 선회 기동 시에 고도 저하와 양항비 저하는 활공비 저하로 인한 사거리 감소로 이어지게 된다.

 

 이 때문에 우회 비행은 주로 표적 근처에서 이루어지는 것으로 보인다. 앞서 언급했던 표적 고각 강하 기동이나 고지대 후사면에 위치한 갱도 타격을 위한 선회 기동 등이 그 예라고 할 수 있다. 이러한 기동에는 충분한 고도 에너지가 필요하며, 기동 후 사거리 저하가 표적에 진입함에 있어서 장애 요인이 되지 않아야 한다.

 

따라서 최대 사거리에 가까운 거리로 이격되어 있는 표적에 대해서는 우회 기동이 어렵다고 봐야할 것이다. 이는 바꿔 말하면 KGGB와 Spice 2000 모두 효과를 극대화하기 위해서는 최대 사거리에 못미치는 거리에서 투하되어야 함을 의미한다.

 

 6. 보다 융통성있는 운용이 가능한 스파이스 2000

 

 KGGB는 플랫폼이 비행 도중 획득한 표적이 아닌 기계획된(Pre planned) 표적에 대해서만 사용할 수 있다. 이는 KGGB의 임무 계획 지원 / 입력 장비가 플랫폼과 독립된 체계이기 때문이다. 이는 MK.82탄을 탑재하는 F-5E/F 전투기에 정밀 스탠드 오프 공대지 공격능력을 부여한다는 KGGB의 개발 목표에 기인한 것이다.

 

 반면 Spice 2000은 플랫폼이 직접 획득한 표적이나, 데이터 링크를 통해 공유한 표적의 좌표를 이용하여 무장 투하가 가능하다. 이 때문에 KGGB보다 좀 더 유연한 운용이 가능하다.

 

 이 경우에는 Drop & Forget 방식과 달리 영상 매치 유도 방식은 사용할 수 없다. 조종사 또는 WSO가 Spice 2000이 데이터 링크 안테나로 전송한 영상을 보면서 Spice 2000을 표적으로 정렬하기 위한 비행제어를 하게 되며, 이 비행제어는 디지털 데이터로 변환되어 데이터 링크 장비(Spice 2000의 전용 데이터 링크 장비)를 통해 Spice 2000에 전송된다.

 

데이터 링크 장비를 통해  Spice 2000과 WSO가 인터페이스를 하는 것이라고 할 수 있다.

 이와 같이 플랫폼의 비행 중에 획득한 표적을 타격하는 경우와 EO/IIR 시커를 전혀 사용할 수 없는 경우, 아예 영상유도없이 GPS와 INS만으로 표적에 돌입하는 모드를 선택할 수도 있다. 이런 유도 방식을 택할 경우 KGGB와 기본적으로 유사한 무기체계가 된다고 할 수 있다.

그러나 전자와 달리 후자는 항공기에 통합된 임무지원체계와 결합하여 운용되기 때문에 더욱 융통성이 높다고 할 수 있다.

 

(월간 디펜스타임즈 2019년 10월호에서)

  

2019년 10월30일 22시53분  

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