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북한, 무인기 1000대 보유… 韓, ‘드론킬러’ 띄우고 ‘레이저 요격’ 나선다

정충신 선임 기자
정충신 선임 기자
  • 입력 2023-01-03 08:52
  • 수정 2023-01-03 08:56
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이미지 크게보기 전방 부대에 배치된 단거리 지대공 미사일 ‘천마’ 발사대. 3㎞ 이하 저고도 비행 및 크기 3m 이하 무인기를 타격하려면 별도의 ‘드론 대응용 레이더’가 필요하다. 육군 제공



■10문10답 - 군 추진 ‘북 드론 대응 방어망’

북, 25㎏ 폭약탑재 가능‘방현’
최전방에 300여대 실전 배치
생물무기용 병원체 13종 가져
드론에 실어 남 테러땐 치명적

한 레이더 ‘일방향 감시’한계
360도 위상 배열로 전환 필요
3단계 첨단요격체계 개발나서
미국처럼 센서·슈터 통합시켜야


윤석열 대통령이 북한의 소형 무인기(드론·UAV) 5대가 지난해 12월 26일 서울 등 수도권 영공 침입 직후 ‘상응 대응’을 지시하면서 한반도 상공에서 남북한 드론 대립이 전개될 전망이다. 드론은 실제 전 세계 군사현장에서 쓰이고 있다. 러시아는 이란제 자폭 드론 ‘샤헤드(Shahed)-136’을 수입해 우크라이나 전쟁에 사용하고 있다. 북한도 우크라이나 전쟁을 통해 무인기 위력을 절감하면서 자신들이 개발, 발전시킨 무인기를 실전에 다양하게 활용할 방안을 찾기 위해 무인기 영공 침범을 감행한 것으로 판단된다. 북한 드론의 우리 영공 침투 사건 및 군사용 드론의 세계에 대해서 10문 10답을 통해 알아본다.

1. 북 무인기 1000여 대 보유

정찰위성이 전무한 북한은 대남 정보, 감시 및 정찰 임무 수행이 어려워 이를 상쇄하기 위한 수단으로 무인기 개발에 집중하고 있다. 무인기는 세 종류다. 가장 많은 것이 중국 무인비행기 D-4를 도입해 자체 개조한 ‘방현-Ⅰ·Ⅱ’로 최전방 부대에 실전 배치했다. 300여 대로 기만이나 훈련 표적용으로 사용한다. 길이 3.23m, 고도 3㎞, 최대 시속 162㎞로 비행하며 작전반경 4㎞다. 유사시 20∼25㎏의 폭약을 장착할 수 있다. 1990년대 말 중동에서 수입한 길이 8m ‘VR-3’는 작전반경 90㎞, 체공시간 15분 내외다. 러시아에서 수입한 프라체-1T는 길이 2.78m로 작전반경은 60㎞에 달하며 2.5㎞까지 상승할 수 있다. 미국제 무인표적기인 MQM-107D ‘스트리커’를 시리아로부터 밀수입, 소형 폭탄을 장착한 자폭 무인기로 개조해 운용하고 있다. 시속 925㎞로 최대 600∼800㎞ 떨어진 목표물에 자폭 공격을 할 수 있다. 무인기를 1000대 이상 보유하고 있고 자폭드론 100대가량을 실전 배치했다.


2. 北 무인기 우리 영공 수시 정찰

지난 2014년 북한 무인기 침투 사건 당시 무인기를 획득했는데 우리 군이 탐지하거나 격추한 것이 아니라, 고장 또는 연료 부족으로 추락한 것을 민간인이 발견해 신고한 것이었다. 조사 결과, 이들 무인기는 RC 항공기 동호회 수준 손재주로도 만들 수 있을 만큼 조악했지만 청와대 상공을 선회하며 사진까지 찍었다. 당시 북한 정찰 드론은 400∼900g 수류탄 1개를 매달 수 있고 탑재된 엔진과 정보수집용 카메라 작동기능은 1980년대 제작된 조잡한 수준이었다. 2000년대 초반 정찰용 무인기 보유량이 증가했다. 2010년 8월 북방한계선(NLL) 일대로 100여 발의 해안포 발사 후 ‘방현’ 무인기로 백령도와 연평도 인근을 정찰했다. 2017년 6월 강원도에서 발견된 무인기는 운행 거리와 탑재 장치 측면에서 군수용 정찰기로 진화했으며, 평시에도 북한 무인기가 수시로 우리 영공을 드나들고 있다는 정황을 보여준다.


이미지 크게보기 국방부가 지난 2017년 6월 강원 인제군에서 발견된 북한 무인기를 수거해 전시한 모습. 자료사진



3. 12·26 북 무인기 격추 실패 이유

무인기는 일반 항공기보다 속도가 느리고 비행 고도가 낮으며, 기체에서 내는 열이 적어 열상 감시가 어렵다. 북한 무인기는 동체를 하늘색으로 칠해 지상에서 식별하기가 어려워 탐지 및 격추 작전에 한계가 따른다. 종전에 북한이 미국, 러시아, 중국 등에서 수입해 개조한 무인기는 보통 크기가 5m 이상으로, 육안이나 레이더로 탐지할 수 있고 격추도 비교적 쉬웠다. 레이더는 보통 비행체의 반사 단면적이 2㎡ 크기 이상의 표적을 탐지할 수 있는데, 소형 무인기는 레이더 반사 단면적이 0.01∼0.08㎡에 불과해 레이더 탐지 및 대공포 격추가 매우 어렵다. 이번에 비호복합 등 다양한 대공포들이 사격하지 못한 것은 기본적으로 레이더에 잡히지 않았기 때문으로, ‘하드 킬’ 드론 요격에 치중한 군의 한계가 드러났다.

이미지 크게보기



4. 12·26 수도권 영공 침범 배경

2014∼2017년 11차례 발견된 북 무인기 이동로를 분석하면 김정은 대남전략인 ‘통일대전’의 핵심 남침로 정찰이 주목적이었다. 이후 5년여 만인 지난해 12·26 백주 대낮의 영공 침범은 단순 정찰 목적보다는 우리 군의 무인기 탐지 및 요격 능력 등을 떠보기 위한 것이다. 윤석열 대통령은 1일 “군사적 가치보다는 민심을 교란해 우리의 국가 시스템 작동을 방해하기 위한 일종의 ‘소프트 테러’”라고 설명했다. 전투기가 수행해야 할 임무를 드론으로 값싸게 대체하는 러시아 사례는 오랫동안 신형 전투기를 획득하지 못한 북한의 벤치마크 대상이 되고 있는 셈이다. 북한은 우방인 이란이 후티 반군을 앞세워 드론으로 사우디아라비아의 다층방공망을 유린하는 모습을 지켜보며 드론 전략을 발전시키고 있다.


5. 북 무인기 대량파괴무기(WMD) 활용 가능성

북한이 생물학무기 등 WMD를 탑재해 테러나 국지도발 등 군사공격용으로 사용할 가능성이 제기된다. 북한 무인기가 비대칭 무기로 돌변할 경우, 핵·미사일보다 더 위험할 수 있다. 상업용 무인기 기준 탑재 중량은 10㎏ 정도로, 탄저균과 같은 생물학무기는 수십∼수백g만으로도 광범위한 피해를 줄 수 있다. 북한 소형 무인기에 탄저균 100g 정도만 실어 침투에 성공하면 대통령실·국방부·합동참모본부가 있는 용산이나 계룡대 등은 치명적 피해를 입고 한국군 전쟁 수행 능력은 심각한 타격을 받을 수 있다. 증상이나 피해는 잠복기 이후에 발현돼 북한 소행 입증이 제한된다. 북한은 세균 작용제 등 생물무기용 병원체 13종을 보유하고 있다. 하지만 북한이 생화학 무기를 사용할 경우, 우리는 압도적 공중화력으로 대응에 나설 것으로 보이는 만큼 실제 사용에는 한계가 있다는 분석도 나온다.


이미지 크게보기 이란의 자폭드론 샤헤드-136. 우크라이나 공격 시 ‘드론 효과’를 절감한 러시아가 이 샤헤드-136을 도입해 사용 빈도를 늘리는 것으로 알려져 있다. 자료사진



6. 한국군 드론봇전투단 및 무인기 개발

한국군은 이스라엘산 서처(Searcher)를 1999년 도입했고, 2002년 국내 기술로 개발한 송골매를 배치했다. 당시 그 같은 수준의 드론을 개발·운용했던 국가는 이스라엘, 미국 등 10개국 미만이었지만 후속 신형 드론을 개발하는 데 이후 20년 이상이 걸렸다. 2018년에야 육군 산하에 대령이 지휘하는 80명 규모 드론봇(드론+로봇)전투단을 창설했다. 육군이 준비하는 전장의 드론봇은 정찰, 공격, 공중 재보급·수송, 지상 위협제거, 방호, 통신 중계 등 6개 분야에서 활약하며 2030년까지 드론을 활용한 유·무인 전투체계 발전에 집중하며, 드론 방어망 구축엔 상대적으로 소홀했다.


7. 드론부대 창설 배경

북한 무인기 격추 실패 후 국민 안보 불안이 가중되자 드론 방어 대책에 대한 전면 보완 필요성과 함께 공세적인 작전 필요성이 제기됐고, 윤 대통령 지시로 드론부대 창설이 앞당겨졌다. 강신철 합참 작전본부장은 “전력 강화를 위해서는 다양한 능력의 드론부대를 조기에 창설해 적의 주요 군사시설을 감시·정찰할 것”이라며 “물리적·비물리적 타격자산, 그리고 스텔스 무인기 등을 확보하며, 이를 통합 운용함으로써 정찰 등 작전능력을 강화할 것”이라고 했다.기존 드론봇전투단이 단순히 드론 운용에 그친 데 비해 드론부대는 작전운영 개념, 지휘구조, 편성, 전력 등을 종합적으로 계획해 추진한다는 구상이다.


8. 우크라이나 전쟁은 무인기 전쟁

우크라이나 전쟁 초기부터 튀르키예제 무장드론 TB-2(Bayraktar) 무인 공격기가 세계적인 화제가 됐다. 러시아는 전장에서 우크라이나의 전쟁 의지를 꺾기 위해 민간인을 공격하는 공포 조성 전술을 쓰기 시작했다. 가장 큰 위력을 보이는 것이 이란제 자폭 드론 ‘샤헤드(Shahed)-136’이다. 최근 러시아의 대량 발주로 생산단가가 떨어지면서 현재는 대당 1만 달러 정도로 낮아졌다. 70∼80% 이상은 요격될 정도로 기술적으로 매우 단순한 드론이지만 지난해 9월 초 처음 모습을 드러낸 이후 우크라이나 각지의 방공망과 인프라를 파괴하면서 우크라이나의 최대 골칫거리가 됐다. 그 수가 워낙 많기 때문이다. 러시아는 10월 이후 우크라이나 영공에 전투기를 거의 띄우지 않는 대신 드론 수천 대를 사서 목표 상공을 덮어버리는 벌떼드론 전술이 훨씬 효과적이라 샤헤드-136 드론 사용량은 점점 늘고 있다.


9. 드론 잡는 ‘안티 드론 신무기’

드론을 잡는 ‘안티 드론’(드론 킬러) 수단은 크게 ‘하드 킬’(hard kill)과 ‘소프트 킬’(soft kill)로 나뉜다. 하드 킬은 드론을 직접 파괴하는 것이고, 소프트 킬은 포획·마비 등으로 드론 임무를 저지하는 것이다. 하드 킬은 기관포, 자폭 드론, 레이저, 고출력 마이크로웨이브 등을 주로 이용한다. 소프트 킬은 재밍(전파 방해) 등이 대표적 수단이다. 그동안 한국군의 대응책은 하드 킬에 치중했다. 레이저는 발사 비용이 싸고 동시에 다수의 표적을 격추할 수 있어 가장 이상적인 드론 킬러무기로 ‘군집 드론’ 격추에 효과적이다. 국방과학연구소(ADD)는 전파 교란(Jamming)·레이저 대공무기·고출력 전자기파(EMP) 대공무기 등 3종류의 첨단요격체계를 개발 중이다. 탐지수단으로는 이미 개발해 전방 배치한 국지방공레이더 외에 ‘인공지능(AI) 광자레이더 탐지’ 체계를 개발 중이다.


10. 선진국에 뒤진 한국군 드론 방공망

드론은 레이더로 탐지·추적이 어려워 탐지 담당 ‘센서’와 요격 담당 ‘슈터’가 하나의 시스템으로 통합돼 각 방공 진지에서 함께 운용되는 것이 이상적이다. 하지만 우리 군은 최일선 방공부대조차 ‘아군기’와 ‘적군기’ 기종을 명확히 구분할 수 있는 피아식별 교육이 제대로 돼 있지 않고, 일선 부대에는 미상 항적이나 비행물체를 탐지했을 때 즉각 사격할 수 있는 권한이 없다. 미군의 대드론 무기인 LMADIS처럼 드론 대응은 ‘센서’와 ‘슈터’가 한곳에서 동시에 작동해야 한다. 드론 대응용 레이더는 360도 전 방향을 동시에 감시할 수 있는 다면(多面) 고정형 위상배열레이더여야 하며, 드론이 탐지되면 표적이 레이더에서 사라지기 전 즉각 공격할 수 있는 무장도 준비돼야 한다. 그런 점에서 한 방향만 감시할 수 있게 제작된 한국군의 ‘신형’ 국지방공레이더와 이 레이더가 찍어주는 표적을 사격하게끔 만들어진 ‘신형’ 대공포는 드론 대응 작전에 대단히 부적합하다. 사우디아라비아가 이란과 후티 반군의 드론 위협에 대응하고자 도입을 검토 중인 ‘비호-II’는 한국군 차기 대공포와 달리 레이더와 기관포, 미사일이 통합된 시스템이다. 현재 우크라이나에서 90% 이상 드론 요격률을 보이는 대공포 체계들 역시 레이더와 기관포가 하나의 시스템으로 통합된 ‘자주대공포’다. 드론 방공 시스템의 전면 개선이 필요하다.

정충신 선임기자csjung@munhwa.com

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