MBDA 미티어 장거리 공대공 미사일  

 최근 한국 공군이 F-15K에 KEPD.350K 공대지 크루즈 미사일을 200여기 이상 대량으로 도입하면서 먼 유럽제 미사일이 어느덧 이제는 우리 군과 밀접하게 자리매김을 하고 있다.

 유럽제 미사일은 이미 오래 전부터 한국 국방부가 도입을 하고 있었다. 한국 해군이 1970년대 중반 프랑스 아에로스파시알(Aerospatiale)로부터 한국 해군 최초의 대함 미사일 MM.38 엑조세(Exocet)를 도입하고 1990년대 들어서자 마자 미스트랄(Mistral), 시스쿠아(Sea Skua) 미사일을 도입하였으며 이제는 KEPD.350K 타우러스(TAURAS) 공대지 미사일을 주력 공대지 미사일로 사용중이다. 

현재는 Meteor( "미티어")공대공 미사일, ASRAAM 공대공 미사일, Sea Venom - ANL공대함 미사일, SPEAR 공대지 미사일, CAMM 함대공 미사일 등이 집중 조명을 받고 있다. 이들 중에서 가장 타당성이 높으며 도입 가능성이 높은 무기로는 Meteor 공대공 미사일이다.

한국 공군의 F-35A 전투기와 KF 21 전투기의 주력 공대공 미사일로 미티어 미사일을 제안하고 있기 때문이다. 

마침 중국이 선제적으로 미티어와 같은 덕티드 로켓 공대공 미사일인 PL-15 공대공 미사일을 개발하여 시험 발사에 성공하면서 이를 견제할 동종의 장거리 덕티드 로켓 공대공 미사일 도입 당위성이 높아지고 있다. 

일본 항공자위대의 경우에도 우수한 종말유도성능과 순항 미사일 저고도 요격 등을 위해 AESA 시커를 통합한 99형 Kai 공대공 미사일(AAM-4 Kai)를 수령하고 있지만, 장기적으로는 국산 덕티드 로켓 공대공 미사일인 AAM-6이 완성되면 이를 도입할 것이다. 

우리의 경우에는 중국, 일본과 같이 국산 덕티드 로켓 공대공 미사일을 자체적으로 개발하지 못하더라도 외국에서 미티어와 같은 미사일을 도입하여 이들을 견제해야할 것이다. 

 FA-50을 염두에 두고 제안하고 있는 AIM-132 ASRAAM은 100G에 달하는 최대 하중배수와 AIM-9X보다 대체로 더욱 큰 NEZ를 갖는 등, 우수한 성능을 보유한 첨단 미사일로 정평이 나있다. 

 ASRAAM 계열 무기로 ASRAAM과 함께 한국군에 제안하고 있는 CAMM은 장기적으로 광개토대왕급 구축함의 함대공 미사일인 RIM-7P 시스패로우(Sea Sparrow)를 대체할 무기 도입이 필요하며, 이 때문에 세종대왕급 구축함과 문무대왕급 구축함의 MK.41 VLS뿐만 아니라 광개토대왕급 구축함의 MK.48 VLS에도 탑재 가능한 함대공 미사일이 SM-2와 RIM-116 사이의 중간 방어를 담당할 중거리 함대공 미사일로 등장하고 있다. 

이에 부합하는 무기체계인 ESSM과 함께 CAMM이 후보가 될 수 있는데, CAMM은 RIM-162 ESSM과 달리 일루미네이터에 의존하지 않기 때문에 동시 다목표 요격능력면에서 ESSM을 월등히 앞선다.   또한 최대 100G 히중배수에서 기동이 가능한 고기동 공대공 미사일(ASRAAM)이 기반이기 때문에 비행 패턴이 복잡하고 기동성이 우수한 대함 미사일 요격에 적합한 미사일이다. 

 미티어는 덕티드 로켓에 의해 추력을 얻는 공대공 미사일이다. 

램제트 엔진에서 충분한 추력을 확보하는데 필요한 높은 램압 확보를 위해 마하 3.0 이상의 높은 속력까지 가속해야 한다. 이러한 초기 가속은 미티어의 로켓 모터가 담당하게 된다. 

 기존의 구형 암람(AMRAAM) 또한 초기 가속은 로켓 모터에 의해 이루어진다. 그러나 미티어의 로켓 모터는 구형 암람의 그것과 많은 부분이 다르다. 결론부터 말하자면 구형 암람의 로켓 모터는 단일고체연료로켓이지만(최신형 암람인 AIM-120D의 경우에는 미사일이 A-pole에 진입하면서 연소되는 로켓 모터가 추가로 존재하는 이중펄스로켓), 미티어의 경우에는 다중펄스로켓을 보유하고 있다. 

공대공 미사일의 길이와 체적은 제한되어 있기 때문에 미사일 내부에 로켓 모듈을 집어넣는 것은 한계가 있으므로 한 3단 ~ 4단 정도의 고체연료로켓을 보유한 것으로 보인다. 

 구형 암람의 경우에는 로켓 모터의 추력은 미티어의 그것보다 높은 편이다. 이는 구형 암람의 경우엔 추력이 확보되는 시간은 초기 가속 단계의 극히 짧은 시간(대략 10초 ~ 15초 이내)에 불과하기 때문이다. 

따라서 짧은 시간 안에 큰 에너지를 확보한 후, 관성 비행 단계에 들어가기 전의 추력으로 비행할 수 있는 거리를 최대한 확보함으로써 큰 NEZ(No Escape Zone) Envelope를 갖기 위해 마하 4.0의 최대 속력까지 가속할 때에는 고체 연료를 빠르게 대량으로 연소하고, 그 후에는 고체 연료가 모두 연소하여 관성 비행 단계에 들어가기 전까지 고체 연료 연소 속력을 떨어뜨리게 된다.

 미티어의 경우는 로켓모터 작동 메커니즘이 암람, R-77등 기존의 중거리 공대공 미사일의 그것과 다르다. 암람과 달리 미티어는 초기 가속 단계에서 덕티드 로켓 내부에서 압축되어 충분한 램압을 만들 수 있는 수준의 기류 속력을 확보하는 것으로 충분하다. 이 때문에 고체로켓모터 초기 연소 단계에서 짧은 시간동안 대량으로 고체 연료를 연소시키지 않고 좀 더 긴 시간동안(물론 그래봐야 로켓모터 작동 시간은 1회 20초 이내일 것이다) 연료를 태울 수 있도록 설계되었다. 

따라서 초기 로켓모터 가속 단계에서는 암람 등의 그것보다 추력은 적지만 좀 더 오래 연소할 수 있도록 설계되었다. 

 무엇보다 양자의 로켓 모터의 차이는 단일 연소 로켓과 다중 펄스 로켓의 차이이다. 그리고 암람과 미티어의 결정적인 차이를 만들어내는 것은 역시 램제트의 존재 여부이다.

 암람, MICA, Derby 등 기존의 중거리 공대공 미사일은 로켓 모터의 연소가 종료된 후에는 E-pole을 벗어나게 된다. 

물론 로켓 모터가 작동하고 있는 동안에도 고기동 표적을 요격하기 위해 저속에서 큰 하중 배수로 기동할 때에는 기류의 속력 부족으로 인한 램압 부족과 높은 항력으로 인해 회피불능영역을 벗어날 수 있다.

그러나 이는 미사일이 저속에서 큰 선회 구심력을 필요로 할 때 이야기이다. 최대하중배수와 최대 선회율의 한계가 9G, 초당 28도 ~ 초당 30도를 넘기 어려운 "전투기"라는 비행체(사실 근미래에도 이 정도 선회 성능을 보유한 전투기 기종은 다섯 손가락으로 꼽을 수 있을 것이다)가 미티어와 같은 현대적인 공대공 미사일이 저속에서 큰 구심력을 필요로 할 정도로 기동해서 회피하는 것은 쉽지 않다. 

미티어의 최대 하중배수가 기존 암람의 그것과 비슷한 27G ~ 30G이라고 하면, 에너지 절대 영역에서 최대 속력(마하 3.0)을 유지하며 선회할 때 대략 초당 16도 ~ 17도 정도의 선회율을 기록하게 된다.

  구형 중거리 공대공 미사일인 AIM-7, Aspide, Skyflash 등과 달리 표적이 미사일에 자신이 조준되었음을 인지하기 어렵기 때문에 적시에 회피 타이밍을 잡기 어렵기 때문에 왠만한 전투기 최대 지속 선회율에 해당되는 이 정도 선회율로 접근하는 미사일을 피하는 피하는 것은 최대 선회율이 초당 24도 ~ 25도를 넘는 고기동성 전투기에게도 의외로 쉬운 일이 아니다. 

무엇보다 이를 기동성으로 회피한다고 하더라도 회피 기동을 위해 속력보다 양력계수 위주로 높은 양력을 얻어 가동하면서 에너지를 크게 손실함으로써 미티어가 상술한 것과 같은 수준의 기동성(대략 30G 정도에서 초당 16 ~ 17도 정도의 선회율)을 확보할 수 있는 에너지 절대 영역에서 미티어를 피하는 것이 거의 불가능하게 된다.

무엇보다 미티어는 램제트를 이용하여 추력을 지속적으로 유지하기 때문에 로켓모터의 최초 연소 종료 이후에도 이와 같은 에너지 절대 영역을 갖게 되지만, 암람의 경우에는 로켓모터 연소 이후 에는 추력이 없이 관성으로 비행하기 때문에 기동 자체로 에너지를 반드시 손실하게 된다. 

이 때문에 미티어는 동일 조건(동일 표적, 동일 위치 관계, 동일 에너지 관계, 동일 고도 등)에서 NEZ뿐만 아니라 표적 타격 가능 Envelope 자체가 암람의 그것보다 크다. 

또한 저속 고 하중배수 기동 시에 속력 저하와 유입 기류 부족 문제를 해결하기 위해 별도의 산화제 연소 체계를 보유하고 있다. 여기에 더해서 종말 유도 단계에 접어들기 전에 한 번 정도 고체연료로켓모터를 더 작동함으로써, 고기동으로 인한 기류 속력 저하와 흡입량 부족으로 인해 램제트 엔진이 추력을 확보하지 못하여 미사일의 에너지가 저하되는 것을 방지하기 위해 종말 가속 이전에도 로켓모터를 한 차례 정도 더 사용할 수 있다. 이를 위해 미사일의 속력 저하를 읽어내는 센서와 디지털 프로세서가 미티어에 통합되어 있다. 

MBDA에서는 미티어의 장거리 공대공 요격 성능이 장거리에서 표적을 탐지, 제압하는데 적합하도록 설계된 F-35와 조합될 경우 강력한 시너지 효과를 발휘할 것이라는 사실에 역점을 두고 판촉을 하고 있는 것으로  짐작된다. 

또한 MBDA측은 특정 초계 로테이션에서 미티어의 운용은 더욱 적은 수의 전투기로 기존의 초계 임무를 담당할 수 있다는 자체 연구 결과도 공개하였다. 이는 현재 한국 공군의 가용 전투기 숫자가 지속적으로 감소하는 추세를 염두에 둔 것으로 보인다.

  

2025년 10월17일 23시27분