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맨날오는그집 디지털타임즈 2월호의 항공모함 타당성 #2
2021-03-25 00:10 | 조회수 : 0 | 댓글 : 0

에 위치한 상륙 저지 부대 주둔지를 타격, 북한군 증원 세력의 상륙 지대 접근을 차단하기 적답하다.

 

네트워크 중심적인 대함탄도미사일방어체계에 통합되어 운용될 항공모함

 

북한을 상대로 F-35B를 탑재한 항모를 활용하는 방안에는 해상작전 태스크 포스를 북한의 단거리 대함 탄도미사일부터 방어하는 해상 ABM 네트워크에 항모를 통합하는 방안도 포함될 수 있다.

 

북한은 장거리 해상 감시 능력 결여로 북한 해안에서 멀리 이격된 해상 작전 새력을 탐지하여 타격할 능력은 갖추지 못하였다. 문제는 북한 해군 해상 감시 레이더로 표적을 추격할 수 있는 북한 연안 근처에서 작전 하는 아군 해역함대 세력은 북한 지대함 미사일뿐만 아니라 대함탄도미사일 위헙에도 노출되어 있다는 것이다.

 

예를 들어서 NLL 근처에서 작전하는 해군 2 함대예하 해상작전 전대는 북한 지대함 유도탄 위헙에 노출된 상태에서도 작전을 해야한다.

 

이 문제를 해결하기 위해서 해역함대에 배치되고 있는 FFX 계열 호위함에 SLQ-200K 소나타 체계를 통합하여 해당 체계의 광대역 전방위 ESM 안테나와 지향성 ESM 안테나(진폭 대조 방탐과 위상차 방탐 복합 시행)를 사용하여 전리층 반사를 활용할 수 있는 D 밴드 또는 그 이하 대역의 레이더를 대규모 덕트 전파를 활용한 초 수평선 탐지와 경보를 시행하고 신호 도래 방위를 정밀 측정하여 대응하며, 소나타 체계에서 ESM보다 작동 대역은 더욱 좁지만 화력통제레이더 작동 대역에서 집중적으로 작동하도록 설계된 ECM 체계는 H 밴드 이상에서 개구비가 크고 EA 스티어링 각도가 클수록 안테나 이득이 증가하는 안테나에서 다양한 모드(AM noise, swept spot nosie, RGPO, RGPI, VGPO, VGPI등)의 EA가 작동하도록 설계되어 출력 밀도가 제한된 대함 미사일의 RF 능동 센서와 지대함 유도탄 화력통제레이더에 대해서 장거리에서 NSR(Noise to Signal Ratio)가 크도록 설계되었다. 그리고 빔폭이 좁은 EA의 스티어링을 신속하게 변환할 수 있도록 설계되었기 때문에 다수의 지대함 미사일에 대응할 수 있다.

 

대구급 호위함에 스텔스 형상 설계가 도입된 것도 이와 같은 강력한 전자전 체계 통합과 맞물러서 지대함 미사일에 대한 강력한 생존성을 갖추기 위한 것이라고 짐작된다.

 

무엇보다 인천급에는 기본적인 단거리 함대공 미사일(RIM-116 21발)과 팰렁스가 통합되고 대구급에 통합된 K-VLS에 탑제된 해궁 16기가 탑재되는 등, 새로운 해역 함대 주력은 구세대 해역함대 주력함들과 달리 북한이 보유한 지대함 유도탄에 대한 대응능력을 갖추고 있다. 그리고 또 다른 해역함대 주력함선으로 도입되고 있는 PKMR 고속정(검독수리급)에는 진폭 대조 방탐 알고리즘을 사용하는 레이더 경보 체계(소나타 체계의 ESM보다 수신 대역 범위가 더욱 좁다)인 SLQ-201Q가 통합되고 이를 PKMR에 통합된 MASS 다영역 자체방어체계와 연동한 전자전 체계가 통합되면서 역시 북한 지대함 미사일에 대한 강력한 소프트킬 대응 능력을 갖추고 있다.

 

이처럼 한국 해군이 KDX 계열 방공 구축함들을 운용하는 기동전단(장차 기동전단이 추가로 창설하면서 기동함대 체제가 될 것이다)뿐만아니라 해역 함대도 지대함 미사일 대응 능력을 갖추어가고 있다는 것은 북한 당국도 잘 알고 있을 것이다.

 

스커트 미사일 기반 단거리 대함 탄도 미사일을 개발하여 배치하는 것은 이런 이유 때문인 것으로 짐작된다(상륙 부대를 북한 해안선 근처에서 단거리 대함 탄도미사일로 타격, 저지하는것도 고려한 것으로 보인다).

 

이 때문에 장차 해역함대에 배속되어 전대급 기함(함대 기함은 장차 광개토대왕급 구축함을 대체할 FFX batch-IV)으로 운용될 FFX 3차선(FFX-III)에는 S밴드 고정형 MFR(Multifunctional Radar)를 사용하여 탄도 미사일을 추격하여 함대공 유도탄 사격 제원을 산출하는 알고리즘을 사용하도록 설계되며, 자함 방어를 위한 해궁과 함께 탄도미사일 요격을 위한 장거리 함대공 유도탄도 통합될 예정이다.

 

북한 내륙에서 발사되는 단거리 대함 탄도 미사일은 장차 총 4 세트가 운용될 EL/M-2080 탄도미사일 조기경보 L 밴드 AESA 레이더(이하 그린파인 레이더)가 먼저 탐지하여 추격하게 된다. 한국은 탄도미사일 조기경보체계로 운용하기 위해서 그린파인 Block-B 레이더 2 세트를 배치하여 항공우주작전본부에 연동하여 운용하고 있으며, 2 세트를 추가 도입하여 총 4 세트를 운용하게 된다. 추가 도입한 그린파인 레이더는 Block-B보다 성능이 향상된 Block-C(각개 C/D 밴드 TRM의 소자 이득과 출력 강화로 탐지거리가 증가하고 컴퓨팅 파워가 향상된 것으로 추정)이다. 이들을 후방에 배치함으로써 기존에 그린파인 레이더 2기를 운용할 때보다 KTMO-cell의 탄도탄 추격 고도가 더욱 증가하게 된다.

 

이 시스템은 추격하는 탄도탄의 예상 탄탁 좌표를 산출하는 기능을 보유하고 있다. KTMO-cell에서 탄착점 예상 자료를 기반으로 FFX banch-III가 기함으로 편성되는 전대를 노리는 대함탄도미사일에 대한 경보를 제공하며 해당 탄도탄의 트랙은 KTMO-cell과 연동되어 있는 연동통제소에 통합된 대한민국 국방부 표준 0018호 데이터 통신 체계 터미널에서 해당 프로토콜 전용 탄도탄 트랙으로 구성, 연결 노드(총 4개)를 통해서 FFX banch-IV의 전투정보체계에 통합되는 동일한 표준의 터미널에 연동된다.

 

FFX banch-IV는 최종적으로 터미널(해상 JTDLS)과 전투정보체계의 호스트 인터페이스를 통해 대한민국 국방부 표준0018호 고유 탄도탄 트랙에서 데이터를 추출하여 대함탄도미사일의 예상 접근 공역을 파악하고 해당 공역에 S 밴드 AESA 레이더 최소 1기의 추적을 집중하고(나머지 3기의 S 밴드 AESA 레이더는 탐색모드)자체 추적 가능한 공역으로 ASBM이 진입하면 장거리 함대공 유도탄으로 교전할 있는 태세를 갖추게 된다.

 

항공모함이 이와 같은 네트워크 중심적인 ABM(Anti-Ballistic Missile)교전 체계에 통합되어 ABM 작전 지원을 하는 것도 장차 가능하게 될 것이다.

 

이미 F-35에 통합된 AN/AAQ-37를 AN/ASQ-242체계에 통합된 데이터 통신 체계인 LINK16과 연동하여 탄도 미사일을 탐지 추적하고 이를 지상의 ABM체계에 연동하는 개념을 실증하는 실험을 한적이 있다. F-35의 AN/AAQ-37은 스체이스 X의 팰콘 9 로켓을 1000Km 바깥에서 탐지하여 추격한 바 있다. IR 영상기반 탄조탄 추적능력을 가진 F-35가 높은 고도에 체공 함으로서 추적 LOS를 크게 확보하여 단거리 대함 탄도탄의 경우 궤도 정점에 도달하기 전 상승단계에서 추격할 수 있게 된다는 것이다. 그리고 미국에서 시행된 F-35를 활용한 로켓 추적 실험에서는 AN/AAQ-37 체계가 추적하는 로켓을 F-35에 통합된 AESA 레이더로 중첩 추격하여 양자의 추적 데이터를 융합하여 트랙을 생성하고 이를 LINK 16의 J3.6으로 지상에 전송하였다. 이는 F-35에 통합된 AESA 레이더 역시 플랫폼의 고고도 체공으로 LOS를 크게 확보하였으며 탄도미사일의 RCS가 크기 때문에 가능한 것이다.

 

항공모함에서 이륙한 F-35B의 AAQ-37체계에 통합된 640 X 512 FPA(Focal Plane Array) 듀얼 IR 영상 센서가 북한 내륙에서 발사된 단거리 대함탄도미사일을 상승 단계, 즉 부스트 단계에서 탐지하여 추적하면 이를 F-35B 고유의 SDR(S/W Defind Radio)인 AN/ASQ-242의 LRU(Linear Replacement Unit)중 하나로 기능하는 LINK16과 F-35B의 CNI(Communication, Navigation, Identification)에서 작동하는 LINK16의 OFP(Operation Flight Program) 카드의 터미널 인터페이스(엄밀히는 LINK16의 통합 OFP 카드가 CNI를 통해서 세종대왕급의 LINK16 단말기와 터미널 연동)로 세종대왕급의 이지스 체계가 F-35B를 단거리 대함탄도미사일에 대한 초 수평선 추적 체계로 활용 될 수 있다.

 

2024년 세종대왕급 BATCH-2에 장차 SM-6가 탑제되면 F-35B와 연동으로 확보한 트랙을 활용하여 산출한 SM-6의 초수평선 함대공 교전 사격제원으로 NLL 인근에서 작전하는 아군을 노리는 북한의 ASBM과 교전할 수 있게 된다

 

공군이 운용하는 탄도미사일 추격용 L 밴드 AESA 레이더가 북한 내륙에서 발사된 ASBM을 추격하면서 생성한 트랙과 비교하면 F-35B의 전방위 IR 영상 센서 기반 추적이 각도 분해능은 더욱 우수 할것이다. 반면 추격 가능 고도는 카르만 리만 위쪽까지 추적 가능한 L 밴드 AESA 레이더의 그것이 더욱 높다. 다시 말해서 항모에서 이륙하는 F-35B를 ASBM 추적에 활용하여 이를 기존의 EL/M-2080의 장점(높은 추격고도)과 F-35의 전방의 IR 영상 센서 기반 추적의 장점(레이더보다 각도 분해능이 우수한 IR기반 센서 추적)을 통합하여 시너지 효과를 확보할 수 있게 된다.

 

단거리 대함탄도탄의 초기 탐지까지전적으로 F-35B에 의존하여 해역함대를 지원하려면 지속적으로 F-35B를 1대 이상 로테이션 투입을 해야하는데 이에 필요한 소티생성은 항모의 24시간동안 생성가능한 소티규모를 초과한다.

 

그럼으로 초기 탐지는 EL/M-2080이 감당하고 단거리 ASBM 추적 공역에 들어가는 F-35B는 항모에 대기하다가 항공우주작전본부에서 ASBM 경보가 발령되면 항공우주작전본부에서 제공한 트랙을 기반으로 추적 임무 공역을 결정하여 투입될 것이다.

 

EL/M-2080이 북한에서 발사된 탄도미사일 중 (그린파인 체계 예상 탄착점 산출기능을 활용하여) 항공모함 기동부대가 지원하는 해역함대 예하 전대를 노리는 탄도탄 트랙이 식별된 후에 KTMO-cell에서 해당 전대의 기함으로서 ASBM 교전능력을 보유하는 FFX banch-III의 JTDLS에 연동통제 체계를 통해서 해당 트랙을 연동하면서 해당 전대 지원에 투입된 항공모함에 통합되는 MIDS(3세대 터미널인 AN/USQ-190(V) 통합가능성 유력)의 STANAG 5516 표준 IP에도 해역 함대 예하 해상작전 전대를 노리고 발사된 대함 탄도미사일 트랙을 연동하는 것이다. 이후 항공모함에서 ASBM 추적 임무 대기중인 F-35B를 투입하여 상술한 것과 같은 매카니즘으로 항공모함 기동부대에 편성된 SM-6 사격 플랫폼(세종대왕급 banch-2)과 F-35B의 초수평선 대함탄도탄 추격기능과 연계한 일종의 NIFC-CA(Naval Integrated Fire Control-Counter Air)FTS(From THE Ship)을 구현하는 것이다.

 

상승 단계의 탄도 미사일은 종말 돌입 단계와 비교하면 궤도가 단순하고 상대적으로 속력이 더욱 낮기 때문에 이처럼 IP 기반 전술데이터 링크와 SDR(S/W Defined Radio) 내부 연동에 의해서 연계 작동하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)를 ip 기반 전술데이터링크(여기서는 link-16)의 j7.X 계열 MID 사용과 연계하지 않고 F-35B와 세종대왕급의 UHF 대역 정적으로(static)TDMA망을 매개로 하는 초수평선 탄도탄 교전 연동으로 대함탄도미사일을 부스트 단계에서 추적, 요격할 수 있다.

 

심지어 최근 록히드 마틴에서는 F-35에 통합되는 MADL를 이지스함에 통합하기 위한 설계를 한 바 있다. 세부적인 내용을 구체적으로 공개되지 않았지만, 최소한 MADL을 이지스함에 통합할 때 함선용 MADL의 KU 밴드 AAA(Active Array Assembly)설치 위치(EMC 확보 가능하고 안정적인 터미널 연동이 가능한 설치 위치) 파악은 되어 있다고 한다.

 

장래에 이것도 실현되어 한국 해군 이지스함에도 통합되면 지금까지 기술한 것과 같이 UHF 대역 static TDMA망 연동으로 구성되는 ASBM 네트워크에서 연동되는 트랙보다 더욱 품질이 높고 갱신율이 더욱 높은 초수평선 교전 네트워크가 구축될 수 있다.

 

요약하자면 L밴드 탄도탄 조기경보 레이더(그린파인 시스템)를 기반으로 하는 추적과 FFX-banch-III의 종말단계 ASBM 교전 연동을 하는 해역함대 ASBM 교전 개념이 그린파인 레이더의 탄도탄 초기 감지와 이를 바탕으로 하는 ABM 지휘통제중추의 ASBM 경보->항모에서 이륙한 F-35B의 전방위 IR 영상 기반 ASBM 추적과 그린파인 체계의 추적을 항모 기동부대의 이지스함에서 통합하여 단거리 ASBM에 대한 초수평선 교전-> FFX banch-III의 종말단계 ASBM교전으로 다단계화되고 추적 능력이 향상되면서 북한 ASBM에 대한 대응능력이 대폭 향상되는 것이다.

 

지금까지 살펴본 것과 같이 한국형 항공모함은 장차 북한 상대로 강력한 대응 수단으로 운용될 것이다. 북한에 대응해야 하기 때문에 항공모함은 필요없다고 주장한 모 신문사 논설은 사실과 다른 것이다.

 

요약

 

독도함에서의 헬기운용은 독도함의 임무에서 일부분이며 독도함의 진정한 가치는 해상 지휘통제 임무다.

 

북한과 전면전이 일어나면 공군은 지속적인 CAS와 SEAD로 상륙작전지원을 하기 어렵다. 경항모를 편성할 경우 이러한 상륙작전에 대해 항공지원을 하기 용이하다.

 

북한 연안에서 작전하는 함대는 북한의 대함 탄도미사일의 위헙에 노출되어 있다. 항모의 함재기인 F-35B와 장차 도입할 SM-6, 그린파인레이더의 조합으로 북한의 대함 탄도 미사일에 대한 대응능력이 대폭 향상된다.

 

원문 : https://gall.dcinside.com/mgallery/board/view/?id=war&no=1743346&exception_mode=recommend&page=1

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