천광 레이저 대공무기

<colbgcolor=#3399FF><colcolor=#fff> 천광 (天光)

실사격 실험 영상
제작사	국방과학연구소, 한화

1. 개요2. 역사3. 장점과 단점4. 한계와 논란5. 형식

5.1. 블록-15.2. 블록-25.3. 블록-3

6. 관련 문서7. 둘러보기

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1. 개요

천광(天光)은 한국의 국방과학연구소와 한화가 개발한 레이저 무기이다. # '한국형 아이언 빔'으로 불린다.

2. 역사

레이저(Laser)란 유도 방출에 의한 빛의 증폭을 뜻한다. 특히 최근 몇 년 전부터 미국, 중국, 러시아를 중심으로 레이저 무기들이 본격적으로 배치되고 있다. 특히 1977년 개봉한 스타워즈가 대성공을 거두면서 영화 속에서 등장한 각종 레이저 무기들은 미래의 무기로 조명 받았다. #

한국도 레이저 무기 개발에 박차를 가하고 있다. 1990년대 후반부터 국방과학연구소(ADD)를 중심으로 레이저 무기 개발을 시작했다. # 2000년대 초반에는 철판 관통시험에 성공해 무기로 사용 가능한 출력을 확보했다. # 방위사업청은 2019년 ‘레이저 대공무기 블록-1’ 개발에 착수했으며, 2024년 육군 방공부대의 전력화를 목표로 하고 있다. # 광섬유 속에 능동 매질을 지닌 레이저 즉 광섬유 레이저 방식을 사용하는 레이저 대공무기 블록-1은 국방과학연구소와 한화가 개발 중에 있으며 고정형으로 운용될 예정이며, 중요 시설에 대한 드론 및 무인기 방공작전에 사용된다. #

2024년 10월 4일에 개최된 지상군페스티벌에서 제식 명칭이 '천광(天光)'으로 명명되었다. #

3. 장점과 단점

레이저 무기가 다른 무기들에 비해 가지는 장점은 일단 레이저가 빛의 속도로 발사되기 때문에 사실상 회피가 불가능하고, 탄환이나 포탄처럼 포물선으로 날아가지 않고 '직진성'을 가지기 때문에 정확성이 매우 뛰어나다는 점이다. # 가성비도 매우 뛰어나서 출력에 따라 차이가 있지만 한국에서 개발한 것(20kW)은 한 발에 1000~2000원 정도의 비용밖에 들지 않는다고 한다. # 영국에서 개발한 '드래건파이어'는 출력이 훨씬 높아 약 1만 7천원의 가격으로 요격을 할 수 있다고 한다. #

물론 단점도 있다. 우선 빛을 이용하는 무기이므로 날씨가 흐리거나 비가 내리면 전달되는 열에너지가 감소하여 요격성능이 떨어질 수 있다. 물론 악천후엔 드론도 효용성이 감소되긴 한다. # 또한 드론/포탄 요격이나 파괴가 가능할 정도의 레이저 무기는 매우 높은 출력을 내야 되기 때문에 공상과학 영화나 만화에 나오는 레이저 총과 달리 체계가 상당한 크기와 부피를 가진다. # 또 과열을 막기위한 대용량 냉각 장치가 필요하고, 충분한 전력원과 고효율 배터리가 필요하다. 그리고 다른 요격체계(요격미사일, 공중파열탄 등)에 비해 다소 긴 요격시간(블록1은 3km 거리에서 약 10-20초, 20m 거리에서 약 1-2초)은 동시에 날라오는 수 많은 공중표적을 요격해야하는 집중포화에 효과적으로 대처할 수 없도록 한다. # 그래서 군집드론과 같은 다수의 표적을 빠르게 요격하는데 불리할 수 있다. 만약 수천 대[1]의 군집드론이 동시에 공격을 감행할 경우, 레이저 무기가 표적들을 순서대로 요격하는 동안 나머지 표적들은 이미 목표물 타격에 성공했을 가능성이 크다. 즉, 요격시간을 1초 미만으로 줄인 체계를 완성해야 실질적 배치효과가 있을 것으로 보인다.

사실, 이러한 군집드론의 공격을 상정한 상황엔 전통적인 대공화망과 더불어 HPM(High Pulse Microwave: 고에너지전자기파) 병기가 더 알맞다. 미군이 MorFius, Epirus Leonidas(= Stryker Leonidas), THOR와 같은 전자기파 방사기를 C-UAS용으로 시험도입중인 것도 이와 같은 이유이며 1개 체계에 대공임무를 몰빵하기보단 다중 체계를 도입하여 상호보완하는 것이 훨씬 유리하다. 그러므로 본문에서 레이저 대공체계의 "약점"으로 군집드론 대응성이 떨어진다 언급하는 것은 사실 어폐가 있다. 그러한 수천 대가 뜨기 이전에 전자전기가 광역 신호차단을 걸거나, 포격으로 사전에 드론 컨트롤센터를 분쇄하거나, HPM으로 방호 성능이 미비한 염가형 드론을 걸러내거나, 화망을 전개하거나 하는 조치가 복합적으로 이루어져야 한다. 현대전에서는 그런 식의 복합적 단계를 거치는 "양파형 방호"가 고려되어야 마땅하다. 이 때문에 군집드론 운용 시 오히려 기습효과가 떨어져 산발적인 드론 운용이 최적화된 형태라고 보는 시각도 많다.

4. 한계와 논란

한국군과 국내언론은 우리나라가 세계최초로 레이저 대공무기를 실전배치했으며, 레이저 한 발에 2천원 밖에 들지 않는 점을 강조하며 체계를 홍보하고 있다. 하지만 이것은 배치될 국산 레이저 대공무기의 요구성능이 상대적으로 낮기 때문에 가능한 측면이 있다. 레이저 대공무기 분야에서 한국보다 훨씬 앞서나가는 이스라엘 등이 자신들이 개발한 체계들을 아직 실전배치하지 못하는 이유는 그들이 기대하는 만큼의 충분한 출력을 만들지 못해서이다. 이스라엘의 아이언 빔의 경우, 이미 33kW의 출력을 만들 수 있지만 목표사거리인 5km를 달성하기 위해 100kW이상의 출력이 가능한 체계로 개발하여 배치할 예정이다.

전세계 레이저 대공무기 개발 현황 (2021)

일각에서는 실전배치된 '블록1'이 아직 군집드론에 대응할 만큼의 성능을 가지고 있지 않지만, 군집풍선 요격에는 충분히 대응할 수 있을 것이라는 의견도 있다. # 즉, 군집풍선이 우리나라의 상공에 진입하기 전에 요격하여 북한에 추락하도록 하는 것이다. 하지만 안타깝게도 '블록 1'의 사거리(2-3km)가 아직 짧아 가장 빨리 요격을 해도 DMZ 내에 낙하되도록 요격할 수 있을 것으로 보인다. 성능개량으로 사거리가 5-10km로 늘어난다면 군집풍선이 북한 영토에 떨어지게 요격 할 수 있을 것으로 보인다.

결국 높은 출력을 생성하고 이에 충분한 전력원을 마련하는 것이 레이저 대공무기 성공의 관건이 될 것으로 보인다. 문제는 높은 출력을 감당하려면 체계의 크기가 커질 수 밖에 없다는 것이다. 세종대왕급의 함선도 100kW까지 전력을 공급할 수 있다고 알려져 있다. 그렇다면 300-500kW출력의 체계는 차량, 함선, 전투기 등에 탑재하는 건 상상도 못할 것이다. 때문에 체계의 소형화도 달성해야 한다. 일부 전문가들은 레이저무기 도입이 시기상조인 측면이 있으며 궁극적으로 소형모듈원자로와 고효율 배터리가 개발되어야 레이저무기를 효과적으로 사용할 수 있을 것이라고 분석하기도 한다.

그런데 AUSA 2024에서 개발 중인 미군의 차세대 C-UAS 솔루션인 DE-M-SHORAD(혹은 스트라이커 DE)의 블루헤일로 로커스트 레이저의 사양이 26Kw로 확인되며 당초 우려와는 달리 천광 레이저대공무기의 스펙은 하자가 없는 것으로 드러났다. # 최소한 미군이 상정한 본격적인 야전 레이저방공무기의 스펙인 20Kw~30Kw선에 걸쳐있는 것이며, 소형 드론/소형 항공기 요격용인 이상 사실 그리 높은 출력이 요구되지도 않는다. 상단의 이스라엘 아이언 빔은 100Kw의 출력이 단거리 탄도미사일 요격을 위해 필요한 것이다. 이미 KADEX 2024에서 천광에 의해 요격된 드론 잔해를 보면 반쯤 늘어붙어있는 것이 확인이 된다. 블록 2가 30Kw로 출력 증대/이동차량 탑재 목표인 것을 보면 딱 모범적으로 잘 진행중인 것이다. 게다가 사실 아이언 빔을 홍보하는 라파엘 사 브로셔를 보면 알겠지만, 국지방어용 LITE BEAM 체계의 경우 10Kw에도 못 미치는 7.5Kw 출력으로 홍보되고 있다. # 국내외 방산업체들에서 저출력 레이저로도 C-UAS가 가능하다고 하는 판에 20Kw가 부족할 리가 있겠는가?

또한 본문에서 계속 강박증적으로 언급하는 "군집 드론"의 경우 위에서도 서술되었지만 레이저만으로 대응할 게 아니고 HPM, 전자전 등의 복합수단으로 대응하는 것이 훨씬 효율적이기에 점표적 요격용인 레이저무기 상대로는 사실 핀트가 엇나간 지적이다. 드론 요격이 어려운 것은 넓은 3차원공간 상에서 초소형의 단일 물체의 탐지와 접근중인 단일 물체의 요격에서 난점이 생기는 것이지, 단체로 몰려드는 군집드론의 경우엔 상대적으로 식별도 쉽고 그냥 고전적인 시한신관/근접신관 기관포 화망으로 대응해도 대다수 드론이 파편에 튀겨질 게 뻔한데 레이저에만 집착할 필요가 없다.


우리나라 방산업체의 군 레이저 기술을 탈취한 북한	레이저 대공무기의 전력원이 될 수 있는 소형모듈원자로

5. 형식

5.1. 블록-1

레이저 대공무기 블록-1은 20킬로와트의 출력으로 3km 이내에서 비행하는 쿼드드론 혹은 고정익 무인기를 요격할 수 있는 것으로 전해진다. # 2024년 7월 31일, 국방과학연구소는 20m 상공에 떠있는 드론 1기를 격추하는 모습을 민간에 공개했다. #


한화가 공개한 레이저 대공무기 블록-1 이미지	레이저 대공무기 블록-1 개요


KFN TV가 공개한 격추 시험 영상	20m 상공의 드론 1기를 격추한 레이저 대공무기 블록-1

5.2. 블록-2

반면 ‘레이저 대공무기 블록-2’는 2030년 이전까지 개발될 기동형 즉 이동이 가능한 레이저 무기로 출력은 30킬로와트지만, 요격 성능은 레이저 대공무기 Block-Ⅰ과 큰 차이가 없다고 방위산업계 관계자들은 밝히고 있다. #

2020 대한민국 방위산업전에 공개된 ‘레이저 대공무기 블록-2’모형

5.3. 블록-3

국방과학연구소는 2030년 이후 부터는 레이저 대공무기 블록-3 개발에 들어갈 예정이다. # 블록-1, 블록-2와 달리 고출력을 갖게 될 레이저 대공무기 블록-3는 중거리 드론 요격능력과 함께 미사일 요격에도 사용되며 해군의 전투함 그리고 공군의 항공기에도 탑재되도록 만들어질 계획이다. # 방위산업계 관계자에 따르면 해군의 전투함에 탑재될 레이저 대공무기 블록-3는 100킬로와트의 출력을 갖는 것이 목표라고 밝혔다. #

6. 관련 문서

7. 둘러보기

KAMD (대한민국 공군)
<rowcolor=white> 담당 영역		명칭	분류	요격고도 (km)	현황
<colbgcolor=black><colcolor=white> 상 층 부	<colcolor=white> 초고고도 (80 km~, 열권/외기권)	SM-3 (RIM-161 SM-3 Block IA 또는 IB 또는 IIA)^[19]	함대공 미사일	80~500, 33~1200 (추정)^[19]	<colbgcolor=lime> 도입 결정 ('30) ^[17]
		장거리 지대공 유도 미사일-II ( L-SAM Block-II)	지대공 미사일	60~150+ (추정)^[10]	개발 예정 ('32) ^[5]
		THAAD (Terminal High Altitude Area Defense)	지대공 미사일	40~150 (추정)	주한미군 배치 완료 ('17) ^[18]
	고고도 (50 ~ 80km, 중간권)	장거리 지대공 유도 미사일-I ( L-SAM Block-I)	지대공 미사일	40~60 (추정)	개발 완료 ('28) ^[9]
하 층 부	중고도 (12 ~ 50 km, 성층권)	천궁-Ⅲ (M-SAM Block-III)	지대공 미사일	15~50+ (추정)	개발 예정 ('34) ^[6]
		PATRIOT (PAC-2 GEM+/GEM-T, PAC-3 CRI/MSE)	지대공 미사일	15~40 (추정)	배치 완료 ('06-'23)
		천궁-Ⅱ (M-SAM Block-II)	지대공 미사일	15~40 (추정)	배치 완료 ('19) ^[4]
		SM-6 (RIM-174 Standard ERAM)	함대공 미사일	15~35 (추정)	판매 승인 ('25-'31) ^[1]
		AIM-9 (AIM-9M/L/X Sidewinder)	공대공 미사일^[14]	10~30 (추정)	배치 완료 ('08-'23) ^[14]
		SM-2 (SM-2MR Block IIIA/B^[2])	함대공 미사일	0~24 (추정)	배치 완료 ('23) ^[3]
		함대공 유도탄-II	함대공 미사일	0~24 (추정)	개발 중 ('30) ^[15]
		천궁-I (M-SAM Block-I)	지대공 미사일	15~20 (추정)	배치 완료 ('15)
LAMD (대한민국 육군)
<rowcolor=white> 담당 영역		명칭	분류	요격고도 (km)	현황
하 층 부	저고도 (0 ~ 12 km, 대류권)	장사정포 요격체계 II	지대공 미사일	0~10 (추정)	개발 중
		장사정포 요격체계 I	지대공 미사일	0~5 (추정)	개발 중 ('29) ^[7]
		순항 미사일 대응 체계	지대공 미사일	0~5 (추정)	구축 방침 ^[16]
		고출력 레이저 요격 체계^[16] ( 레이저 대공 무기 블록-III)	레이저 대공무기^[12]	0~5 (추정)	개발 예정 ('35) ^[11]
		지상 기반 근접 방어 무기 체계^[16] ( CIWS-II 개량형)	근접 방어 무기 체계^[12]	0~2 (추정)	개발 중 ('27) ^[13]
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -5px; min-height: 26px;" {{{#!folding [ 틀 내 각주 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin: -6px -1px -11px;"						[1] SM-6 미사일을 도입하여 정조대왕함에 탑재하기로 결정했다는 보도와, 미국 정부가 우리 군에 SM-6 함대공 요격 미사일을 판매하기로 잠정 승인했다는 보도. # #

}}}}}}}}}||

[1] 2024 세계기록: 5,293대