<요 약>
대전차 무기를 탑재한 항공전력 및 헬기의 보편화, 보병용 대전차 미사일과 로켓의 발전, 지상 화력장비의 확충 등으로 인하여 현대전에서 전차는 장비 및 인원의 생존성을 위협받는 처지가 되었다. 이스라엘을 비롯한 세계 각국은 이러한 대전차 무기의 위협으로부터 전차를 비롯한 기 동전력의 생존성 향상을 위하여 능동파괴장치를 개발하여 전력화하기 시작하였다. 능동파괴장 치는 세계 여러 국가에서 개발을 시도하였지만, 이스라엘의 Trophy와 Iron Fist가 가장 성공적인 경우로 Trophy는 이스라엘과 팔레스타인 분쟁에서 그 효용성을 인정받기도 하였다. 능동파괴장치 개발을 고려하고 있는 우리로서는 첫째, 부수적 피해를 최소화하면서도 성능을 보장하는 방향으로 개발하되 국내개발은 우리의 폴란드 전차 수출과 기존 전차의 성능개량 계획과 연계해서 추진 하는 것이 바람직하다. 둘째, 사업의 위험도를 낮추고 목표 성능을 보장하기 위해서는 기술협력 생산 등을 통한 부품 국산화 및 핵심기술 개발이 필요하다. 셋째, 단계적 국내개발 추진을 위하여 시험 시제를 전차 양산사업에 시험적용해 보는 것을 고려하여야 한다. 마지막으로 국내 독자 개발을 추진하기 위해서는 연계되는 사업을 적극적으로 활용하는 중장기적인 로드맵 구상이 필요하다.
<내 용>
제1차 세계대전에 등장하였던 전차는 제2차 세계대전을 거치면서 오늘날의 형태를 가지게 되었 고 방호력을 갖춘 기동전력, 타격전력으로 발전해 오고 있다. 북한의 경우에는 구소련의 T계열 전차를 바탕으로 기본전력을 구비한 상태이며 천마호, 선군호 등으로 발전해 오고 있고 수적으로 우리 군보다 우세인 전력을 보유하고 있다. 이에 대응하여 우리 군은 M계열 전차를 바탕으로 K1E1, K1A2, K2 등의 K계열 전차를 순차적으로 개발하고 M계열 전차를 대체하여 수적인 열세 를 질적인 우세로 대응하기 위한 노력을 하여 왔다. 한편, 현대 전장 환경에서 대전차 위협이 고도화됨에 따라 전차의 방호 취약성 문제가 대두되고 있다. 전차는 통상 정면에는 두꺼운 장갑으로 방호가 가능하지만 상부 포탑 부분, 후면부는 상대적 으로 방호력이 취약하다. 따라서 대전차 무기는 관통력이 충분할 경우 정면을 조준하여 사격하기 도 하지만 취약 부분인 포탑 상부를 조준하여 공격하는 방식으로 발전하고 있다.1)
1) 윤석구. (2022). “대전차 유도무기 개발과 전망.” 월간 KIMA, 제53호. 성남: 한국군사문제연구원. pp. 81-87.
이러한 대전차 무기는 과거 로켓, 무반동총으로부터 휴대용 대전차 미사일, 대전차 포탄, 헬기/항공기 탑재 대전 차 무기 등으로 발전해 왔다. 2022년 발발한 러시아-우크라이나 전쟁에서 우크라이나군은 재브린 등의 대전차 미사일, 화력지원 등으로 러시아 전차를 다수 파괴하며 러시아군의 기동속도를 크게 저지시킨 바 있다.2)
2) 2023년 2월 국내 주요 방송 매체의 보도에 따르면 개전 이후 우크라이나전에서 파괴된 러시아 전차가 1,000여 대가 넘는 것으로 추산함 3)
또한, 전차는 방어작전은 물론 공격작전에도 기동전력, 타격전력으로서 역할 이 크다고 할 수 있지만, 항공기 및 헬기의 지원 화력 보편화, 포병 화력 확대, 휴대용 대전차 무기 등의 발전 등으로 인하여 전차의 생존성이 크게 위협받고 있다. 반면 이스라엘의 경우 2011년 이후 가자지구, 레바논 등의 분쟁에서 전차 등의 기동 무기체계에 Trophy 등의 능동파괴장치를 탑재하여 단 한 대의 전차도 파괴당하지 않았다.3)
3)“Since 2011, the system Achieved 100% success~.” Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Trophy_(countermeasure). (검색 일: 2023.3.23).
이에 미국, 독일 등 주요 전차 생산국도 전차의 취약성 보완 및 생존성 극대화를 위해 자국의 아브라함 전차, 레오 파트 전차에 능동파괴장치를 장착하는 추세이다(능동파괴장치 개발 및 전력화 사례 참조). 따라서 현대전에서 전차와 같은 기동 및 타격 무기체계는 장비와 승무원 생존성 극대화를 위하여 능동파 괴장치를 장착하여 대전차 무기로부터 전차 및 승무원을 방호하는 사례가 점증하고 있다. 러시아 군에서는 기존 체계에 대응파괴장치를 설치하면 생존성이 무려 80%나 향상된다는 연구결과를 발 표하였다.4)
4) “The system improved the vehicle’s surviving rate, increasing it by up to 80%.” Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/arena (countermeasure). (검색일: 2023.3.23)
최근에는 해외국가(노르웨이, 폴란드 등)가 전차 구매 시 필수 조건으로 능동파괴장치장착을 요구하고 있어 국내 업체도 능동파괴장치 장착 조건으로 수출을 시도하고 있다.5)
5) Blog Self Esteem 검색결과 : K2 흑표전차 K2NO 하드킬 능동파괴장치. (검색일: 2023.3.22); 조선일보. (2022. 10. 2.). “공상 과학 영화 보는 듯... K2 흑표 이을 스텔스 전차 베일 벗었다.”
우리나라 도 과거에 K2 전차용 능동파괴장치를 개발하고자 하는 시도가 있었으나 전력화로는 연계되지 못 하였다. 그럼에도 불구하고 우리나라에서도 전차 등의 생존성 극대화를 위한 능동파괴장치 장착은 필수적인 요구사항으로 자리 잡을 것이다. 본 논단에서는 능동파괴장치의 세계적인 개발 및 운용 현황을 분석하고, 우리나라의 능동파괴장치 국내개발 방향과 획득전략을 제시하였다.
▮ 능동파괴장치 개발 및 운용현황
1.체계구성 및 운용개념
능동파괴장치는 하드킬 방식의 방호장치로서 대전차 미사일이나 대전차 로켓을 탐지하고 추적하 는 레이더, 요격을 수행하는 대응탄과 이를 수용할 수 있는 발사관 및 장전기, 표적을 탐지, 분류하 고 요격 대응탄 발사시간 계산, 적의 공격지점 계산 등을 수행하는 사격통제장치 등으로 구성된다. 능동파괴장치 운용개념은 표적탐지 단계, 추적 단계, 위협 무력화 단계로 요약할 수 있다. 먼저 표적탐지 단계에서는 레이더가 대전차 위협을 감지하고 분류한다. 그리고 추적 단계에서는 위협을 계속 추적하고, 대응 지점을 계산하고, 승무원에게 경고 알림을 한다. 마지막으로 위협 무력화 단 계에서는 발사체에 의한 대응 공격을 통해 위협을 무력화시킨다.
2.국외 개발 및 운용현황8)
6) Trophy TM, Rafael 홈페이지
7) Trophy TM, Rafael 홈페이지
8) https://en.wikipedia.org/wiki/Trophy_(countermeasure). (검색일: 2023.2.9); http://www.military-today.com/tanks/trophy.htm. (검색일: 2023.2.9); Jane’s 연감 (검색일: 2023.2.8); https://en.wikipedia.org/wiki/Iron_Fist_(countermeasure) (검색일: 2023.2.9).
이스라엘은 1982년과 2006년 레바논 전쟁에서 대전차 공격으로 큰 피해를 입은 경험이 있어 능동파괴장치의 개발을 지속하고 가장 적극적으로 활용하고 있으며, 그 결과 앞서 기술한 바와 같이 2011년 전력화 이후에는 레바논, 가자지구 분쟁에서 단 한 대의 전차 손실도 발생하지 않았 다고 보고되고 있다. 이스라엘 Rafael社는 Trophy를, 이스라엘 Elbit Systems社는 Iron Fist를 각각 개발해오고 있다. 두 체계 모두 위협에 대해 자체 대응탄을 발사하여 위협을 무력화한다. 러시아는 Afghanit 능동파괴장치를 T-14에 장착한 바 있으나 세부적인 사항은 공개된 바 없다. 이외에도 미국 Raytheon社의 Quick Kill System, Artis社의 Iron Curtain, 독일 Rheinmetall Defense社의 StrikeShield 등 다양한 체계 개발이 시도된 바 있으나 효용성을 입증하지 못한 것으로 추정된다. 전 세계적으로 전차에는 Trophy HV(Heavy Vehicle)/MV(Medium Vehicle) 시스템이, 장갑차의 경우에는 Trophy LV(Low Vehicle)와 Iron Fist가 가장 많이 탑재되고 있다. Trophy는 현재까지 1,800대 이상의 주문을 받은 가장 성공적인 능동파괴장치이다. 국가별로 살펴보면, 미국은 2021년 까지 M1A2 Abrams 전차 261대에 Trophy HV를 장착하였으며 전력화비용은 약 387.5백만 달러 규모이다. 이스라엘에서는 2010년부터 Merkava Mk Ⅳ 전차 100대 이상에 Trophy HV를 사용하 고 있으며, 실제 작전에 투입되어 대전차 미사일을 성공적으로 요격한 다수의 사례가 있다. 전력화 비용은 2013년 기준으로 Merkava Mk Ⅳ에 장착하는 데에 대당 약 90만 달러가 소요된 것으로 알려졌다. 포르투갈은 Leopard 2A6 전차 37대를 대상으로 2026년~2030년까지 Trophy HV를 포 함한 개조 및 개량계획을 가지고 있다. 독일은 2021년 2월 Leopard 2A7 전차에 Trophy HV를 설치하는 정부 간 계약에 서명하여, Leopard 2 전차에 처음으로 Trophy 능동파괴장치를 장착한 국가가 될 예정이다. 그 외 영국은 2021년 6월 Challenger 3 전차에 Trophy HV를 장착할 계획을 발표하였다. 2018년 12월부터 미국은 M2 Bradley에 Iron Fist를 장착해 시험평가를 진행 중이며, 몇 번의 설계 변경을 통해 2025년에 여단 장갑차(138대 이상의 M2 Bradely로 구성)에 Iron Fist를 장착해 도 기술적으로 문제가 없음을 확인한 상태이다. 네덜란드는 CV90 MLU 차량에 Iron Fist를 장착 6) Trophy TM, Rafael 홈페이지 7) Trophy TM, Rafael 홈페이지 8) https://en.wikipedia.org/wiki/Trophy_(countermeasure). (검색일: 2023.2.9); http://www.military-today.com/tanks/trophy.htm. (검색일: 2023.2.9); Jane’s 연감 (검색일: 2023.2.8); https://en.wikipedia.org/wiki/Iron_Fist_(countermeasure) (검색일: 2023.2.9).
하기로 결정하였으며, 2024년 인도가 시작되어 2026년까지 122대가 전력화될 예정이다. 이스라엘 은 Eitan AFV(Armored Fighting Vehicle) 차량에 Iron Fist 도입을 계획하고 있다.
▮ 한국군 전차의 능동파괴장치 획득전략
1. 국내개발 방향
국외에서는 이스라엘 Rafael社의 Trophy, Elbit社의 Iron Fist가 개발되어 전력화되었으며, 이중 Trophy는 전 세계적으로 가장 많이 활용되고 있는 능동파괴장치이다. 현재 국내에서는 능동파괴 장치는 적용하지 못하고 유도교란장치만 탑재하여 K2 전차를 양산하고 있으나, 폴란드 K2 PL 수출물량에서는 능동파괴장치를 장착하도록 요구되고 있고, 이때 장착된 능동파괴장치를 폴란드 GF(Gap Filler)에도 소급적용할 예정이다.9) 한편으로는 K2 전차를 비롯한 기존 전차의 성능개량 주기가 도래할 것으로 예상되며 이러한 성능개량에는 능동파괴장치가 포함될 가능성이 크다고 할 수 있다. 이 경우 소요량이 국내개발에 의한 경제성 충족이 가능한 수준으로 확보될 수 있고, 국내 개발에 의해 운영유지가 원활해지며, 향후 필요 시 추가적인 성능개량도 보다 용이해질 수 있다. 이러한 배경에서 능동파괴장치의 국내개발은 중장기적 관점에서 필요하다고 할 수 있으며 국내개 발 방향의 정립이 시급하다고 할 수 있다. 국내개발에 성공하기 위해서는 부수적 피해를 최소화할 수 있는 기존 능동파괴장치의 장점을 갖춘 개발이 요구되고, 수출과 연계한 개발전략이 필요하다고 생각된다. 그리고 양산비용이 해외 제품 수준으로 경제성을 갖추어야 한다.10)
9) 폴란드 수출은 2단계로 진행되는데 우리나라로부터 직구매하는 대상 물량이 폴란드 GF이며, 우리나라가 주요 자재를 공급하고 폴란드 현지에서 기술협력생산하는 방식이 폴란드 PL 물량이다.
10) 경제성은 통상 연구개발비와 획득비 그리고 운영유지비를 통털어 비교하는 것이 원칙이나 이 비교가 제한될 경우 양산단가가 경쟁력이 있는가를 비교하고 운영유지비는 추후 성능개량 가능성과 아울러 정책적 요소로 판단하는 것이 바람직함
이러한 세 가지 논점에 대한 국내개발 방향은 다음과 같다.
첫 번째, 성능 측면에서 부수적 피해를 최소화하고 성능을 제고할 수 있는 기술적 방안의 정립이 필요하다. 이스라엘 Rafael社의 Trophy는 폭발성형탄(EFP) 방식을 채택하여 대전차 미사 일이나 로켓의 요격 가능성을 높인 반면, 전차 주변 인원 등에 대한 피해를 발생시킬 가능성이 크다. 반면, Iron Fist는 공격 미사일이나 로켓을 대응탄의 폭풍효과로 요격하는 방식을 채택하고 있어 전차 주변 인원에 대한 부수적 피해를 최소화할 수 있는 장점이 있다. 따라서 부수적 피해를 최소화하고 요격성능을 증대시키기
위해서는 대응탄 영향범위가 제한되면서도 요격능력을 높일 수 있는 기술적 방안의 정립이 필요하다.
두 번째, 새로운 방식으로 개발을 해야 하는 상황에서 단계적인 접근으로 기술력을 제고할 필요가 있다. 따라서 능동파괴장치를 장착할 가능성이 큰 국 내 전차의 성능개량 착수 이전 폴란드 수출 시 적용하는 능동파괴장치 기술을 습득하여11) 개발역 량을 확충하는 것이 필요하다고 할 수 있다.
세 번째, 경제성 제고를 위한 양산단가 관리가 필요하 다. 기존에 능동파괴장치는 적용 대상이 제한되어 경제성이 미흡한 것으로 판단되었다. 그러나 향후 능동파괴장치는 수출물량뿐만 아니라 장기적으로 국내 성능개량 물량에도 적용될 가능성이 크므로 경제성이 개선될 소지가 크다고 할 수 있다.12) 그러므로 양산단가를 국제적 수준13)으로 관리한다면 경제성은 충분히 충족될 것으로 예상된다.14)
국내개발 추진전략 본고에서는 국내개발 시 경제성 충족을 전제로 국내개발 방향에서 제시한 능동파괴장치의 성능 보장을 위한 설계능력 확보, 핵심기술 확보, 그리고 단계적 개발역량 확보를 위한 국내개발 추진전 략을 다음과 같이 도출하였다.
첫째, 중기적으로 계획된 폴란드 수출과 연계하여 성능을 보장할 수 있는 기술협력생산 등을 추진하여야 한다. 앞서 기술한 바와 같이 능동파괴장치를 적용할 대상은 수출물량이 제일 우선 대상이며, 그 이후 도래할 것으로 예상되는 국내 전차 성능개량에 능동파괴장치가 적용될 가능성 이 크다. 일단 업체는 폴란드 수출을 위하여 K2 전차에 탑재할 능동파괴장치를 해외 구매하거나 연구개발(기술협력생산, 자체투자 또는 무기체계개조개발 사업)하는 방안, 그리고 기타 업체가 희 망하는 국내 연구개발(국기원 무기체계 Package 과제) 추진방안 등을 생각해 볼 수 있다. 이중 성능과 기술이 입증되어 있는 국외구매나 기술협력생산이 우선 고려대상이 될 것이다. 하지만 현 재 국내에서 핵심기술개발을 추진15)하고 있는 만큼 시너지 효과를 내기 위해서는 기술협력생산에 의한 연구개발이 가장 유력한 대안일 것으로 생각된다.
11) 현재 수출용 능동파괴장치로는 기술협력생산 등이 고려되고 있으며, 기술자료 획득 및 부품 국산화 등을 통하여 기술 습득 가능 판단
12) 수출물량 및 국내개발 물량의 공용 부품과 기술 사용 등으로 신규개발에 따른 가격상승 등을 최대한 억제 가능함
13) 전력화 사례에서 Trophy 장착비용 인용
14) 국내개발 대응파괴장치의 국제수준 단가관리는 차후 국내 전차 물량 및 수출 대상 물량 적용 시의 가격경쟁력을 전제로 한 사항임
15) 차민수. (2023. 3. 3). “한화시스템, 전투차량 생존 높이는 ‘능동방호체계’ 개발 착수.” 나눔경제뉴스.
연구개발 기간은 수출물량을 대상으로 할 때 3년(시험평가 기간 포함)으로 한정되며, 국내 전차 성능개량을 대상으로 할 때 수출물량 적용 능동파괴장치 성능개선을 전제로 2년(시험평가 기간 제외) 정도가 소요될 것으로 판단된다. 개발비는 연구개발일 경우에 소요되며, 레이더 및 대응탄 적용기술, 그리고 국내 연구개발으로 추진할 것인가, 아니면 기술협력생산 형식으로 추진할 것인가에 따라 달라질 수 있다. 국내개발 방향의 세 번째 논점에서 제시한 바와 같이 양산단가는 어떠한 방안으로 추진하든지에 상관없이 해외제품 동등수준16)으로 관리되는 것이 바람직할 것으로 생각된다.
16) Trophy 기준 15∼19억 원, ’23년 기준(개발 및 운용현황 자료 분석결과)
둘째, 국산화, 핵심기술 개발을 추진하여야 한다. 즉, 중장기적으로 능동파괴장치의 국내개발을 위해서 업체와 방사청은 기입증된 체계의 부품 국산화와 핵심기술 개발을 병행하여 독자적 설계 및 제작능력을 확보하여야 한다. 앞서 기술한 바와 같이 국내 전차 물량과 수출물량을 모두 고려하 고 양산단가를 국제적 수준으로 관리한다면 능동파괴장치의 국내 연구개발은 경제성도 갖추고 국 내개발에 따른 수리부품 공급 및 정비 용이성 등의 운영유지 상 이점을 보유할 것으로 예상된다. 앞서 국내개발 방향의 첫 번째 논점인 성능을 보장하고 부수적 피해를 최소화하면서 국산화에 따른 부품의 조달, 정비를 용이하게 하고 차후 성능개량을 용이하게 하기 위해서는 핵심부품 등의 국산화가 필요하고 독자적 설계 및 제작능력의 확보가 필요하다.
셋째, 한국형 능동파괴장치를 개발하고 K2 전차 양산사업에 시험 적용하여야 한다. 즉, 군과 방사청은 이러한 과정을 통하여 확보된 능동파괴장치의 성공적 적용을 위하여 차후에 있을 양산체 계에 시험 적용하는 방안을 고려하여야 한다. 여기서 능동파괴장치의 양산 시험적용의 목적과 의 의를 찾는다면 먼저 한국형 능동파괴장치를 수출물량에 적용될 능동파괴장치를 통해 단계적으로 국산화 추진을 할 수 있다는 점이다. 이는 한국형 능동파괴장치를 성능 개선하여 국산화한 체계를 시험적용 함으로써 단계적 국산화를 추진하자는 방안이다. 능동파괴장치는 그 자체가 하나의 체계 를 구성하지만, 전차 체계로 본다면 하나의 하부체계이므로 전차 성능개량 측면에서 본다면 능동 파괴장치가 개발되어야 하나의 구성 시제품이 완성되고 전차 성능개량 차원의 시제품을 준비할 수 있게 되는 것이기 때문이다. 따라서 양산 시험적용은 후속으로 추진되는 국내 전차의 성능개량 체계에 장착될 능동파괴장치 개발을 위한 시험 시제를 준비하는데 그 의의가 있다고 할 수 있다. 시험 시제의 시험평가를 통하여 성능개량체계의 능동파괴장치 개발에 필요한 시제 확보 기간을 단축할 수도 있다. 단, 현재까지 양산단계에서 시험평가를 수행한 사례는 없으므로 시험 시제는 양산예산으로 최소한의 물량을 확보하고, 시험평가는 현존전력 극대화 사업 등의 예산을 활용하는 방안 등을 고려해야 한다.
마지막으로 한국형 능동파괴장치를 차후 국내 전차 성능개량 사업에 성공적으로 적용할 수 있 도록 연계되는 사업을 적극적으로 활용하는 중장기적인 로드맵 구상이 필요하다. 즉, 국내개발을 위해서는 이상에서 언급된 기술협력사업, 핵심기술 개발사업, 성능개량 사업 등의 연계 사업들을 일정에 맞추어 적극적으로 활용하는 중장기적인 로드맵 구상이 필요하다.
▮ 결언
최근 발발한 러시아-우크라이나 전쟁, 이스라엘과 팔레스타인 분쟁 등의 사례에서 전차 등 기동 및 타격 무기체계의 생존성 보장 필요성이 부각되고 있다. 능동파괴장치는 전차를 비롯한 기동무 기체계의 생존성 보장을 위한 방호 장비로서 이스라엘 등에서 개발되어 성공적으로 효용성을 인정 받으며, 서방세계의 주요 전차에 탑재되는 추세이다. 우리 군도 이러한 필요성을 인지하고 개발에 착수했으나 전력화에는 이르지 못하였다. 그러나 우리나라의 폴란드 수출계획과 중장기적으로 계 획된 성능개량 계획에 능동파괴장치를 적용하기 위해서는 이들 사업간 연계성을 파악하고 중장기 적인 접근으로 개발을 추진하는 것이 바람직하다. 이상 본고에서 제안하는 능동파괴장치 국내개발 방향과 국내개발 추진전략은 전차 능동파괴장치 개발을 위한 접근방법, 개발단계 설정 등의 로드 맵 수립뿐만 아니라 획득방안 수립 등에도 도움이 될 것으로 기대된다