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1. 개요
Hypersonic Missile
극초음속(hypersonic)인 마하 5(1.7 km/s) 이상의 속력으로 비행하는 미사일을 뜻한다. 일반적인 초음속 전투기의 최고 비행속력이 마하 2~3 이내이므로, 그보다 2배가 넘는 속력으로 비행하는 셈이다. 마하 5의 속력이면 서울에서 평양까지 날아가는 데 1분 남짓 정도밖에 걸리지 않는다.
대부분 '극초음속 미사일'은 극초음속 활공 미사일을 말하는데, 이에 관해서 여러 용어의 혼란이 있다. 많은 탄도 미사일이 비행 시 극초음속을 내기 때문이다.
실질적인 의미의 극초음속 미사일로 한정한다면, 세계에서 극초음속 미사일 발사에 성공한 국가는 현재 미국, 러시아, 중국, 북한 정도이다.
2. 극초음속 미사일의 유형
'극초음속의 속도를 내는 미사일'이라고 정의한다면 많은 탄도 미사일이 극초음속 미사일에 포섭되는 혼동이 발생한다. 미국 CSIS에서 제시한 비교 표와 벤 다이어그램을 참고하자.[1]1. 극초음속(hypersonic): 최고속도가 음속의 5배 이상인 극초음속이어야 한다.
2. 기동성(maneuverablity): 비행 중 궤도를 비교적 자유롭게 변경하며 기동할 수 있어야 한다. 일정한 궤도를 그리는 탄도미사일과 달리 탄착지점을 예측할 수 없으며 상대방의 미사일 방어 시스템에 적극적으로 대응하여 탐지·추적·요격을 힘들게 하여 미사일 방어 시스템을 무력화 시킬 수 있다.
3. 지속적 대기권 비행(sustained atmospheric flight): 포물선을 그리며 대기권 밖을 통과해 재돌입하는 탄도 비행((ballistic flight)'이 아닌, 비탄도 비행으로 지구 대기권 내의 낮은 고도로 비행을 한다는 의미다. 지구 곡률 때문에 레이더 장비는 필연적으로 탐지거리에 한계가 생기고[2] 지표부근은 클러터가 심해 탐지가 어려우므로[3], 낮은 고도로 비행할수록 상대방이 탐지할 수 있는 거리가 짧아진다. 그러므로 상대국의 미사일 방어 시스템이 대응할 시간을 거의 주지 않는다.[4]
2. 기동성(maneuverablity): 비행 중 궤도를 비교적 자유롭게 변경하며 기동할 수 있어야 한다. 일정한 궤도를 그리는 탄도미사일과 달리 탄착지점을 예측할 수 없으며 상대방의 미사일 방어 시스템에 적극적으로 대응하여 탐지·추적·요격을 힘들게 하여 미사일 방어 시스템을 무력화 시킬 수 있다.
3. 지속적 대기권 비행(sustained atmospheric flight): 포물선을 그리며 대기권 밖을 통과해 재돌입하는 탄도 비행((ballistic flight)'이 아닌, 비탄도 비행으로 지구 대기권 내의 낮은 고도로 비행을 한다는 의미다. 지구 곡률 때문에 레이더 장비는 필연적으로 탐지거리에 한계가 생기고[2] 지표부근은 클러터가 심해 탐지가 어려우므로[3], 낮은 고도로 비행할수록 상대방이 탐지할 수 있는 거리가 짧아진다. 그러므로 상대국의 미사일 방어 시스템이 대응할 시간을 거의 주지 않는다.[4]
추진 방식이 램제트 혹은 스크램제트이면 극초음속 순항미사일(HCM, 아래 그림의 초록색)이고, 글라이더 형태로 활공비행한다면 극초음속 활공체(HGV, 그림의 빨간색)다. 끝으로 그림에서 분홍색 선(조정가능 재돌입 운반체, MaRV)는 HGV의 가까운 사촌격(close cousins of HGV) 미사일이라고 설명한다. 뒤에서 다시 언급한다.
| |
| 일반 탄도 미사일, MaRV, HCM, HGV의 궤적을 나타내는 평면 이미지 |
끝으로, 위 이미지는 2D이기에 고도만 표시되어 있는데, #1 혹은 이 이미지를 참조할 것.
| 종류 | 요건 | ||
| 극초음속 | 기동성 | 지속적 대기권 비행 | |
| HCM | O | O | O |
| HGV | O | O | O |
| MarV | O | O | X |
| QBM | O | X | △ |
| BM[5] | O | X | X |
| CM[6] | X | O | O |
2.1. 극초음속 활공체
Hypersonic Glide Vehicle (HGV)탄도미사일에 글라이더 형태의 활공체(Glide Vehicle)를 탄두에 탑재해 발사하는 방식이다. 곡선을 그리며 지구의 중력을 이용해서 낙하하는 방식인데, 충분히 속력을 얻은 종말 단계에서 포물선으로부터 궤도를 바꾸어 글라이더처럼 수평 비행으로 활공한다.
적이 국경지대나 해안가에 배치한 종말단계 탄도미사일 요격 체계를 회피하는 용도로서 사용한다. 2D 이미지로는 이해가 잘 안 가므로 #해당 기사의 3D 이미지를 참조할 것. 예를 들어 러시아가 미국 서부 해안에 위치한 로스앤젤레스에 핵공격을 하려고 할때, 시베리아에서 발사된 탄도 미사일이 미국 서부 해안에서 200km쯤 떨어진 태평양 바다에 낙하하도록 탄도 미사일을 발사하는 방식이다. 이 경우 러시아의 탄도 미사일이 미국의 해안가에 배치된 요격 미사일의 사거리 밖으로 떨어지므로, 미국의 지상배치 고고도/중고도 요격 미사일은 손가락만 빨고 있어야 한다. 그리고 이렇게 바다 한가운데 떨어질 것 같던 핵탄두가 마지막에 갑자기 수직낙하에서 수평비행으로 궤적을 변경하여 남은 200km를 활공해서 로스앤젤레스를 공격한다. 이 활공 단계에서 핵탄두 탑재 활공체는 40~100km의 비교적 낮은 고도에서 항로를 바꾸며 비행하여 미국의 지상/함상 배치 레이더가 자신을 포착하기 어렵게 만든다. 지구는 둥글고 레이더 전파는 거의 직진하기 때문에 활공체는 수평선 위에 나타났을 때야 비로서 미국의 레이더 기지에서 포착되는데, 사실상 이때가 요격할 수 있는 유일한 기회이므로 이 순간에는 일반적인 단거리 탄도 미사일과 거의 동급이지만 조기경보가 쉽지않고 일부 국가들을 제외한 대부분의 국가는 단거리 대공망을 전역에서 방어할 정도로 충분히 구축하지 못했으므로 방어하기는 쉽지 않을 것으로 생각된다.
현재 개발되는 극초음속 미사일의 대부분이 이 방식을 채택하며, 후술할 극초음속 순항미사일에 비해서 기술적인 난이도가 상대적으로 낮아 대부분 2020년대 중으로 개발, 배치될 전망이다. 그러나 탄두에 고난이도의 공력(Aerodynamic) 기술과 중력 가속을 정밀 제어하면서 부스터 없이 속력을 유지할 수 있는 기술이 필요하므로 어쨌든 기존의 탄도 미사일보다 개발하기가 상당히 어렵다.
2.1.1. 국가별 개발상황
- 미국 - LRHW, AGM-183A ARRW
- 러시아 - 아방가르드 미사일
- 중국 - DF-17, 싱쿵-2
- 북한 - 화성-8, 화성-12나, 화성-16나
- 일본 - 도서 방위용 고속 활공탄
- 대한민국도 이 방식의 미사일을 개발 중이다.#
2.2. 극초음속 순항미사일
Hypersonic Cruise Missile (HCM)스크램제트 엔진을 이용해서 지속적인 고속 비행이 가능하다. 특히 탄도미사일 기반의 극초음속 활공체가 발사 초기에는 상대방의 탐지가 가능해 대응의 기회를 허용하는 반면, 극초음속 순항미사일은 상대적으로 활공체에 비해 저고도 비행이 가능하므로 적이 대응할 기회를 최소화하는 기습 효과를 강화할 수 있다.
또한 활공체와 달리 종말 단계까지 계속 가속할 수 있어 복잡한 기동에 보다 유리하다. 이런 특징으로 인해 극초음속 활공체에 비해 기술적 난이도가 높다. 러시아의 지르콘 미사일을 제외하면, 대부분은 2030년대를 넘겨서야 등장할 전망이다.
활공체 방식이 발사 초기단계에서 적에게 탐지당하기 쉬운 대신 고고도 상승 후에 하강으로 인한 낙하속도에 힘을 빌리기 쉬운것에 비해, 순항미사일 방식은 발사구조상 활공체만한 속력을 내려면 더 많은 노력이 들어가야 하는게 거의 유일한 단점이다. 일례로 러시아의 활공체 방식 극초음속 무기인 아방가르드 미사일은 이미 2018년에 (러시아측 발표가 거짓이 아니라는 전제하에) 마하 27의 속도를 내는데 성공했지만 순항미사일 방식 무기인 지르콘 미사일은 마하 9 수준이다.[7]
2021년 8월 2일 러시아 국방부에서 Kh-95라는 공중 발사 플랫폼 극초음속 순항 미사일을 개발 중에 있다고 밝혔으며, 이 또한 2030년대 이전에 등장할 예정이다.
미국도 2021년 9월 27일 레이시온과 노스롭 그루먼이 공동 개발중인 스크램제트 극초음속 순항미사일인 HAWC 발사에 성공하여 2022년에 프로젝트 완료를 계획하고 있다.
2.2.1. 국가별 개발 상황
- 미국 - HAWC , SM-6[8]
- 러시아 - 3M22 지르콘
- 중국 - 페이텐 1호(발사체),
- 일본 - ATLA 주도로 개발중인 극초음속 순항미사일
- 대한민국 - 하이코어
2.3. 극초음속 대공 미사일
Hypersonic Air Intercept Missile (HAIM)/Anti Ballistic Missile(ABM))말 그대로 항공기나 탄도미사일을 잡는 용도로 개발된 극초음속 미사일. 대공 미사일들은 중간에 모터가 연료부족으로 꺼져버려 활공하기 때문에 모터가 오래 타거나, 빠른 속도를 내야 대항공기 사거리가 늘어난다. 보통 대탄도탄용 SAM[9]으로 만든 거대한 미사일들이 이 종류이나, 가끔 항공기 탑재용으로 나오는 경우도 있다.
2.3.1. 국가별 개발, 보유 상황
3. 극초음속 미사일과 혼동되는 개념들
3.1. 조정가능 재돌입 운반체
조정가능 재돌입 운반체(Maneuverable Re-entry Vehicle, MaRV)는 앞서 언급했듯 HGV와 유사하나 다르다. CSIS의 기준에서 보면 1. 최고속도가 극초음속, 2. 기동가능성의 조건은 만족시키지만 일반적인 탄도비행을 하다가 끝 부분에서 변칙 기동을 한다. 다만 나라마다 극초음속 무기를 정의하는 방법은 다르기 때문에, 북한은 제식불명 미사일 '극초음속 미사일 2형'을 극초음속 미사일로 대외적으로 홍보한다. 조선인민군 2024년 공개 IRBM도 여기에 속한다.3.2. 항공탄도 미사일, 유사탄도 미사일
항공탄도 미사일(Aeroballistic Missile), 혹은 유사탄도 미사일/준탄도 미사일(Quasiballistic Missile)은 탄도 미사일과 유사하지만 다른 궤적으로 날아가는 형태의 미사일이다. '준탄도 미사일'이라는 이름으로 번역된 바 있다. # 한국항공대 장영근 교수가 쓴 기고글에서는 '유사 탄도 궤적'(Quasi Ballistic Trajectory)이라는 표현을 사용하였다. #- Kh-47M2 킨잘
- 9K720 이스칸다르
- 화성-11가
- 중국 M20 단거리 탄도 미사일
4. 국가별 개발 현황
4.1. 미국
이미 미국은 2010년대 초반 웨이브 라이더 극초음속 시험기인 X-51을 개발했지만 여러가지 이유로 우선 순위에서 밀려 개발이 늦어졌다. 이후 극초음속 활공체로 단거리인 Opfire와 중장거리인 LRHW, LRHW의 잠수함 및 수상함 버전인 IR-CPS(Intermediate-Range Conventional Prompt Strike)의 개발을 진행하고 있으며, 2020년 12월에는 폭격기에서 발사되는 최고 속도 마하 20의 AGM-183A ARRW를 선보였다. 이 밖에 오랫동안 중단되었던 공기 흡입식 극초음속 미사일 개발을 다시 추진하고 있으며, 서방에서 스크램제트 연구에 가장 앞서 있다는 평가를 받는 호주와 공동개발에도 착수했다.##2022년 12월, 워싱턴 포스트가 자국의 극초음속 미사일 기술이 중국에 유출되었다고 보도했다. 수출 통제를 무시하고 팔아먹은 결과라고 한다. 이를 한겨레에서 인용해 보도했다. #
2023년, AGM-183A ARRW 계획을 취소하였다.
2023년 4월, 미국이 LRHW을 실전배치하였다.
4.2. 러시아
러시아는 2019년부터 이스칸다르 미사일의 항공기 발사 버전인 Kh-47M2 킨잘과 ICBM 탑재 활공체 형태인 아방가르드를 대량생산, 실전배치 하고 있으며, 스크램제트 엔진이 탑재된 순항미사일 방식인 지르콘 미사일의 시험 발사를 수차례 공개하고 2025년 안에 실전배치한다고 발표하면서 세계에서 가장 빠르게 앞서 나가고 있다. 또한, 한술 더 떠 2021년 8월 2일 러시아 국방부 에서 신형 장거리 극초음속 미사일 Kh-95 라는 이름으로 불리우는 시스템까지 개발 중에 있다고 밝혔다. 이 미사일은 향후 Tu-22M3M, Tu-160M, PAK DA에서 운용된다고 한다. #2021년 10월 6일, 라씨쓰카야 가제타에 따르면 러시아 국방부는 올해 말까지 지르콘 극초음속 미사일의 또 다른 시험 발사를 실시할 계획이며, 어드미럴 나히모프함에서 시험 발사가 진행될 예정이라고 발표했다. #
2021년 10월 7일, 러시아 국방부는 또 다른, 마하 5 이상으로 비행할 수 있는 최신 극초음속 미사일을 개발하고 있으며, 이 미사일은 5세대 Su-57 스텔스 전투기에 장착된다고 밝혔다. #
4.3. 중국
중국은 A2/AD 전략을 위해 2017년 전부터 개발을 시작하여 2019년 공개된 활공체 형태인 DF-17을 2020년부터 배치하고 있고, 2020년에는 폭격기를 통해 탑재, 발사되는 극초음속 미사일의 시험체가 포착되었다. 또한 싱쿵(星空, XingKong)-2로 명명된 웨이브 라이더 방식의 새로운 극초음속 활공탄두와 스크램제트 장거리 순항 미사일로 추정되는 DF100을 개발하고 있다.2022년 1월 27일, DF-17 개발에 상당히 기여한 핵심 과학자가 미국으로 망명했다. # 망명 이유는 정치적인 이유보다 승진 누락 때문에 화가 나서라고 한다. 이 때문에 작년 9월부터 홍콩에 있는 MI6 정보원을 통해 영국으로 연락해왔다고 밝혔다.#
중국항공공업그룹회사에서 근무했던 이 30대 후반의 과학자는 2021년 9월 MI6을 통해 미국 망명 의사를 내비치게 된다. 자신이 아는 모든 비밀과 데이터 파일을 제공하는 대신 본인과 가족의 안전보장, 정보에 대한 합당한 보상 등을 약속한 후 MI6은 그를 홍콩으로 이동시킨 다음 다시 독일 내 미국 공군기지로 후송시켰다. 조사는 미국 CIA가 담당했다. CIA는 심문 과정에서 그가 이중간첩이 아니란 것을 확신할 수 있었다. 현재 그는 CIA가 제공하는 안전가옥에 가족과 머물면서 지친 심신을 추스리는 것으로 알려지고 있다.
한편, 2023년 미국 국방부 기밀문건 유출 사태를 통해 DF-27이라는 새로운 극초음속 미사일을 개발중인 정황도 알려졌다. # 원뿔형일 수 있다고 하는데, 원뿔형인 경우 HGV, HCM도 아닌 조선인민군 극초음속 미사일 2형과 같은 MarV로 보인다.
4.4. 유럽
유럽 국가들 중 초음속 엔진 분야에서 가장 앞서 있는 프랑스는 라팔 전투기에 탑재하는 핵투발용 램제트 초음속 순항 미사일인 ASMP-A의 후계 미사일로 FCAS에 탑재하기 위한 스크램제트 극초음속 미사일 ASN4G를 개발해 2035년까지 배치할 예정이다.[11] 또한 극초음속 글라이더 시험체 V-MaX 계획도 추진하고 있다.4.5. 일본
일본도 도서 방위용 고속 활공탄이라는 명칭으로 중국과 분쟁 중인 남서부 도서 방어 작전을 명목으로 극초음속 활공체 무기를 개발하고 있다. 우선 통상탄두 형식의 활공 미사일을 2026년까지 배치한 뒤 2028년까지 대함 타격도 가능한 웨이브 라이더 방식의 미사일을 개발한다는 방침이다. 또한 2030년내 배치를 목표로 이중 모드 스크램제트 방식의 순항미사일도 개발 중이다.2022년 7월 27일, 방위성이 투자하고 우주항공연구개발기구(JAXA)가 주도한 기술실증용 스크램제트 엔진이 마하 5.5 속도로 연소하며 시험에 성공했다. 이후 일본은 실제 스크램제트 미사일 프로토타입에 대한 체계 개발에 착수했다.#
4.6. 인도
러시아와 협력 관계에 있는 인도는 지르콘 미사일을 기반으로 브라모스-II라고 명명된 극초음속 스크램제트 미사일의 공동개발을 진행하고 있으며, 2019년에 따로 독자적인 스크램제트 엔진의 실사 시험을 진행하기도 했다.#4.7. 대한민국
한국은 2020년 8월 정경두 당시 국방장관이 국방과학연구소 설립 50주년 기념사를 통해 자체적인 극초음속 미사일 개발 계획의 존재를 처음 공개했다.# 연말인 12월 16일의 전군 지휘관 회의에서는 극초음속 미사일 개발을 국방부 차원의 소요결정에 포함시켜 본격적인 개발에 나설 것이라고 밝혔다.이보다 앞선 6월 국회입법조사처가 발간한 '극초음속 무기체계 국제개발동향과 군사안보적 함의' 보고서는 ADD가 2004년부터 2007년까지 액체 램제트(Ram Jet) 추진기관을 개발했으며, 2010~2012년 극초음속 핵심기술 응용연구, 2011~2017년 초고속 공기흡입 엔진 특화연구실 설치를 통한 관련 연구 등을 성공적으로 진행했다는 내용을 포함하고 있다. 그리고 2018년부터는 마하 5 이상의 지상발사형 극초음속 비행체를 개발 중이며, 2023년까지 비행 시험을 완료할 계획이라고 밝히고 있다. 일단 KF-21에 장착될 스크램제트 방식의 공대지 극초음속 순항 미사일(HCM)을 개발하고 현무 미사일에 장착 가능한 HGV 방식의 극초음속 미사일을 개발할 전망이다.
2022년 1월 27일 KF-21에 장착할 공대지 극초음속 유도탄의 개념도가 공개되었다.#
2021년 1월 30일자에 보도된 내용에 따르면, KF-21에 장착할 극초음속 유도탄의 개발을 위해 ADD 등과 논의할 계획임을 밝혔다.#
KF-21에 장착될 극초음속 순항 미사일은 2030년대 초에 실전배치 예정이다.
2021년 12월에는 대한민국 국방과학연구소에서 한국형 극초음속 램제트 미사일의 시험발사체 '하이코어'(Hycore) 개발을 진행하고 있음을 공개했다. 이는 탄도미사일 기반의 HGV보다 난이도가 높은 순항미사일식 HCM이다. 이를 기반으로 2020년대 후반이나 2030년대 초에 극초음속 순항 미사일이 배치될 가능성이 높다.
2022년 1월 25일 국민의 힘 강대식 의원에 따르면 국방과학연구소(ADD)는 극초음속 활공 비행체(HGV) 형태의 극초음속 미사일의 시작단계인 개념연구를 진행하고 있다고 한다.#
2022년 2월 2일 합동참모본부에서 극초음속 미사일을 개발하기로 결정했다.#
2022년 10월 21일 공군은 극초음속 공대지 미사일 확보를 추진하였다.#
2023년 하반기에 극초음속 공대지 미사일 조립을 시작하여 2024년에 시험발사할 예정이다.#
4.8. 북한
북한은 2021년 1월, 김정은이 조선로동당 제8차대회에서 극초음속 활공 전투부(탄두)에 대한 설계를 끝냈다고 공개 발언해 관련 개발에 나설 가능성을 시사했다.# 2021년 9월 28일, 북한은 궤적이 활공탄으로 추정되는 미사일을 발사했고, 다음날인 30일, 해당 미사일의 명칭이 《화성-8》형이라고 밝히면서 극초음속 미사일 시험에 성공했다고 발표했다. 사정거리는 450km 넘었으며 고도는 30km 이하였다고 한다.#이후 2022년 1월 5일, 새로운 조선인민군 극초음속 미사일 2형을 시험 발사하였으며 700km를 마하 5의 속도로 비행했다고 한다. 대한민국 국방부 분석에 따르면 현무-IIC 보다 성능이 떨어지는 미사일이라고 하지만, 오히려 탄두부의 형상이 납작한 글라이더형인 화성-8과 달리 원뿔형인 것으로 보아 미국의 LRHW의 활공탄두인 C-HGB 비슷한 것으로 화성-8형보다 더 기술적으로 진보한 미사일이라는 주장이 있다. 그 후 2022년 1월 11일, 극초음속 미사일을 김정은이 직접 참관하는 가운데 발사하여, 마하 10의 상승 속도를 갖춘 뒤 활공하고 240km의 선회비행까지 거쳐 1,000km 밖의 표적 타격에 성공했다고 주장한다. 합참은 북한의 미사일이 엿새전 미사일보다 진전된것이라고 발표했다.# 자세한 분석은 조선인민군 극초음속 미사일 2형 항목을 참조할 것.
UN 안보리 보고서에 따르면 북한이 해킹을 통해서 기술을 절취했다고 한다. UN 차원의 입장은 아니고 패널 참가국의 의견이다. #
2023년 발표된 '2022년 국방백서'에서 대한민국 합동참모본부는 (북 주장)이라는 병기 표기를 두 미사일 앞에 붙이며 평가절하했다. 2023년 1차 실전배치에 나서겠다고 공언했다. # 2023년 무장장비전시회-2023에서 화성-8과 관계가 불분명한 화성-12나를 선보였다.
2024년 4월 3일 북한 조선중앙통신은 극초음속 활공비행 전투부를 장착한 새형의 중장거리 고체탄도 미사일 '화성포-16나' 형의 발사를 성공했다고 발표[12]했다. 4월 2일에 평양 일대에서 발사한 미사일은 1000여km 정도 날아 동해에 떨어졌다.
4.9. 이란
북한, 러시아와 밀접한 관계를 맺고 있는 이란도 극초음속 미사일 개발에 나섰다. 2022년 11월, 자신들이 제작한 극초음속 미사일의 시험발사 영상을 공개했다. 로이터의 보도2023년 6월 6일에는 이란 혁명수비대에서 새롭게 개발한 극초음속 미사일 '파타흐'를 공개 발표하였다.# 11월 22일에 시험발사에 성공했다는 주장하는 영상을 올렸다.#
5. 장점
5.1. 예측이 어려운 궤적
가장 큰 장점은 전통적인 탄도 미사일들과 달리 궤적을 예측할 수 없어 요격하는 것이 굉장히 어렵다. 현존하는 미사일 방어 무기로는 막을 수 없다시피하다. 때문에 핵무기 외의 무기로는 가장 강력한 비대칭적 전략무기가 될 수 있다.
5.2. 매우 빠른 속도
빠른 속도는 극초음속 미사일의 정체성인 만큼 최고의 장점 중 하나이다. 같은 사거리라도 아음속 미사일보다 몇배 빠른 속도로 목표를 타격할 수 있으며, 이는 함정 등 이동이 가능한 존재에게 회피기동할 시간조차 거의 주지 않는다는 뜻이다. 단적으로, 현재 가장 널리 사용되고 있는 아음속 대함 미사일은 실질 공격 사거리 100~130km 수준을 전제로 했을 경우 발사부터 착탄까지 걸리는 시간에 목표물인 적 함선이 최소 수백m 이상 회피기동하여 도망칠 만한 시간을 준다. 그래서 아음속 대함 미사일은 발사 지점부터 목표까지 일직선으로 비행하여 명중하는게 아니라, 목표지점까지 거의 도달하고나서는 목표물인 적함이 어디 있는지 미사일 스스로 이리저리 방황하면서 찾는 과정을 거친다.[13] 이 과정이 사거리를 가장 많이 깎아먹기 때문에, 아음속 대함미사일은 스펙상 사거리를 실전에서 모두 살리지는 못한다. 쉽게 말해 스펙상 최대사거리에서는 적함을 공격해서 명중시키는게 불가능하다는 뜻이다. 반면 극초음속 대함 미사일의 경우 적함에게 움직일 시간을 거의 안주므로, 이 종말탐색 과정을 획기적으로 단순화시킬수 있으며, 이는 스펙상 사거리를 아음속 대함 미사일보다는 상대적으로 더 많이 살릴 수 있음을 의미한다. 이는 현재 쓰이고 있는 초음속 대함 미사일도 마찬가지로 공유하는 장점이다.5.3. 미사일 타격의 패러다임 전환
끝으로 미사일 타격 방법을 다양화하는 것 자체로도 방어 입장에서는 부담이다. 동시다발적으로 다양한 형태의 극초음속 미사일과 조정가능 재돌입 운반체 탑재 미사일, 다탄두 탑재 미사일, ASBM 등을 섞어서 쏘는 경우를 상정할 수가 있다. 군사 위헙 관련 심포지엄인 SMD2022에서의 발표자료를 보면 극초음속 미사일과 다른 미사일 종류들이 엮이면서 20년 전보다 훨씬 복잡한 양상의 미사일전이 전개될 것이라고 예측하고 있다.6. 단점
군사강국 간 전쟁 위험성을 높일 수 있다. 공격하는 측에게 매우 유리한 무기이며, 재래식뿐만 아니라 핵무기 등의 대량살상무기도 장착할 수 있다. 때문에 방어측 입장에서는 먼저 맞느니 차라리 선제공격에 나서거나, 즉시 보복하는 편이 낫다고 판단할 가능성이 높아진다. 그만큼 상호확증파괴에 입각한 전면전쟁과 공멸 위험성을 높일 수 있는 무기인 것이다.개발이 매우 어렵고 비싸다. 개발에 요구되는 기술도 고난도이며, 개발과 제조, 유지, 보수, 보관, 그리고 운용을 위한 수단 확보에 막대한 비용이 들어간다. 웬만한 강대국이나 부자나라가 아니면 꿈도 꾸지 못할 무기다. 중소국가 입장에서는 같은 비용으로 차라리 핵무기를 개발하는 편이 더 쉽고 저렴할 지경이다. 물론 이는 최첨단 무기들이 발명 초기에 웬만하면 다들 겪는 공통점이니 극초음속 미사일만의 단점은 아니다.
극초음속 미사일의 개발시기가 너무나도 애매하다. 과거 소련과 미국의 냉전시절이면 음속의 5배 이상으로 날아가는 극 초음속 미사일이면 세계의 판도를 확 뒤집을 수 있을 정도의 무기였을 것이다. 하지만 현재의 군사 강대국들에서는 미사일을 완벽하게 방어하기 위해서 레이저포를 비롯한 레이저 무기 개발에 혈안이 되어 있으며, 거의 핵무기를 손에 놓을 정도로 핵무기와 함께 중요시 되고 있다는 것으로 만약 몇 년 안에 다탄두형 ICBM이나 SLBM을 완벽하게 요격할 수 있는 레이저포가 나오게 되면 당연히 극초음속 미사일의 위력이나 공포는 반감하게 된다. 아무리 극초음속 미사일이 빠르다고는 해도 레이저와 비교할 수 없을 정도로 느리기 때문이다.[14]
한편 일각에서는 극초음속 무기가 자랑하는 기술적 우위가 실제보다 과장된 것이라는 평가, 주장도 제기되고 있다. #
7. 대응 체계 개발
7.1. 미국
미국은 2017년부터 미사일 방어국과 DARPA의 주도로 극초음속 미사일 요격에 관련된 연구를 수행하고 있다.
가장 기본이 되는 탐지 시스템으로는 위성간 네트워크를 통해 정보를 실시간으로 주고 받으면서 전세계의 상공을 탐색하며, 추적 및 타게팅 기능도 지원하는 수백 기의 전지구권 소형 적외선 위성망을 구축할 예정이다.#
또한 탐지 위성과 지상 시설, 이지스함 간 대용량 네트워크를 통한 공동교전능력을 이용, 이지스함이 자신의 레이더 탐지거리 밖에서 발사된 극초음속 미사일을 발사 단계에서부터 인식하고 미사일의 정보와 항적을 실시간으로 받으면서 원격 요격(LOR/EOR)을 수행할 수 있도록 지원한다. 또 40km 정도의 고도에서 낙하하는 극초음속 탄두가 떨어질 때 속도가 유의미한 정도로 떨어지는 것을 고려하여 기존의 함대공 미사일 들에게 대 탄도탄 능력을 적극적으로 부여하고 있다.
요격 수단으로서 해군용으로는 GPI(Glide Phase Interceptor)라고 불리는 신형 함대공 미사일이 계획되고 있다. 극초음속 활공 단계의 글라이더를 중/고고도에서 파괴할 수 있는 적외선 유도 장거리 미사일로서 극초음속 글라이더보다 속도와 기동성을 능가하도록 만들어질 예정으로 2023년, 일본과의 공동개발이 확정되었다.#
기존의 SM-6 함대공 미사일은 종말 단계 방어용으로 사용할 예정이다. 2020년 3월, 미국 국방부가 LRHW의 미 해군용 버전인 IR-CPS를 태평양에서 시험 발사하면서 동시에 지상에 설치된 AN/SPY-6(V)1 레이더로 탐지·추적하고 SM-6로 가상 요격하는 시뮬레이션을 수행했으며, 2021년 1월 관련 정보가 미의회에 브리핑되었다고 한다.# 2023년에 실제 요격 테스트를 수행할 예정이다. 참고로 2022년 미 의회 청문회에서 미국 미사일 방어국 국장은 SM-6가 현재로선 극초음속 무기에 대한 유일한 대응수단이라고 증언한 바 있다.#
육군용으로는 Hypersonic Defense Weapon System (HDWS)라는 명칭의 프로그램이 진행되고 있다. 보잉이 신규 미사일인 Hypervelocity Interceptor(HYVINT)를, 록히드 마틴이 PAC-3를 개조한 VALKYRIE와 THAAD를 개조한 DART를 제안했는데, 2023년 9월, 보잉의 HYVINT가 승리해 사업을 따냈다.# 또한 스크램제트와 활공탄 등 같은 극초음속 미사일로 요격하는 이이제이식 방안도 구상되고 있다.#
7.2. 일본
일본 역시 미국의 소형 적외선 위성망 계획에 자금 및 기술을 투자할 계획이다.#북한이 극초음속 미사일 2형의 첫 발사를 실시한지 이틀 후인 2022년 1월 7일, 미국과 일본은 극초음속 미사일에 대응하기 위한 기술과 장비를 공동연구·개발하기 위한 협정을 체결했다.#
또한 방위성은 극초음속 미사일에 대한 종말 요격 수단으로 레일건을 상정하고 개발 및 실용화를 가속하기로 했는데, 미국도 포기한 레일건 실용화 여부는 둘째치고 과연 레일건이 효과적으로 극초음속 미사일을 격추할 수 있을 지에 대한 여부는 아직 불투명하다.#
일본은 2022~2023년 예산안에 극초음속 미사일에 대응할 수 있는 센서 및 유도탄 개발비용을 포함했다. 또한 2028년까지 취역할 2척의 차세대 이지스함인 이지스 시스템 탑재함에 극초음속 미사일 탐지 및 요격 능력을 부여할 예정으로 GPI 탑재를 공식화하고 미국과의 공동개발을 확정했다.# 이는 SM-3 Block 2A에 이어 두 번째 특수목적형 함대공 미사일 미일 공동개발 사업이다.
거기에 더해 SM-3 Block 2A보다 더 큰 크기의 극초음속 요격용 장거리 지대공 미사일 AD-SAM의 개발에도 착수하고 있다.#
7.3. 유럽
프랑스의 주도로 TWISTER(Timely Warning and Interception with Space-based Theater Surveillance)라는 계획이 실행되고 있다.2019년 11월부터 시작한 TWISTER는 2030년까지 일반 탄도탄은 물론 마하 5 이상의 비행체를 고도 100km 이하에서 격추하는 것도 목표로 우주 기반 센서 네트워크와 요격탄을 개발하는 계획이다.#
2022년 8월, TWISTER 계획에 참여하고 있는 독일과 스페인이 공동으로 극초음속 미사일 요격 미사일 개발에 착수하였다.#
2023년, MBDA는 AQUILA라고 명명된 지상 및 함선 운용 HGV 요격 미사일을 선보였다. 개발이 성공적으로 이루어진다면 독일, 프랑스, 이탈리아가 각자 계획하고 있는 신형 방공 구축함들에 탑재되어 운용될 예정이다.# IRIS-T 단거리 지대공/공대공 미사일 개발사인 독일의 Diehl사는 IRIS-T를 개조해 극초음속 대응 능력을 갖도록 한 HYDEF 미사일을 공개했다.#
7.4. 이스라엘
이란이 극초음속 활공 미사일 파티흐를 공개하자 이스라엘의 라파엘사는 이에 대한 대응으로 Sky Sonic HGV 요격 미사일을 공개했다.# 마하 10으로 활공하는 20~70km의 고도의 극초음속 목표를 요격할 수 있는 것으로 알려져 있다.7.5. 대한민국
2022년 말, 군은 극초음속 미사일을 활공단계에서 요격하는 LSAM-II의 개발에 착수했다고 밝혔다.#[1] 이 문단의 각종 자료의 원 출처는 CSIS의 보고서다. PDF 파일로 누구나 열람할 수 있다.[2] radar horizon[3] clutter zone[4] 100m 높이에 설치된 레이더가 50m 고도의 물체를 탐지할 수 있는 한계 거리는 약 70km이다. 음속의 5배 속도로는 40초면 도달한다.[5] 화성-15같은 탄도 미사일들은 최고속도 자체는 극초음속의 범위에해당한다.[6] 토마호크와 같은 순항 미사일, 하피와 같은 무인기형태의 무기는 낮은 고도에서 요리조리 움직이며 목표를 타격하지만 속도가 느리다.[7] 물론 ICBM 체급인 아방가르드에 비해 지르콘은 전술기에서도 운용이 가능한 작은 체급의 미사일이라는 차이는 있다. 하지만 지르콘을 설령 ICBM 체급으로 늘린다 하더라도 순항미사일의 발사구조상 아방가르드만한 속도를 내기는 훨씬 힘들것이다.[8] 함대공 미사일이나 최근에 극초음속 대함,대지 미사일 버전을 따로 개발하고 있다. 다만 일반적인 통상 로켓추진식이기 때문에 스크램제트 방식에 비해 기동성이나 사거리에 상당한 제약이 있다.[9] 또는 Anti Ballistic Missile[10] THAAD, MIM-104, S-300, S-350, S-400 등. S-400은 평균 마하 3.4이나 최고 마하 9까지 가능하다고 한다. 350 역시 최고 마하 5까지 가능.[11] This high technology facility will be used in particular for the further development of our future missiles, and more particularly the ASN4G (Air-Sol Nucléaire de 4eme Génération), an hypersonic missile powered by an innovative scramjet technology, whose preliminary studies are already under way with the support of the ONERA (the French Aerospace Laboratory). The entry into operational service of the ASN4G, planned for 2035, will maintain on the long term the credibility of the airborne component of the French nuclear deterrence, implemented by the Strategic Air Force (SAF) and by the Naval Nuclear Air Force (FANu).[12] 북한 "중장거리 극초음속미사일 시험발사 성공" / YTN[13] 해당 대목에서 알 수 있겠지만, 아군 함선쪽에서 먼저 적 함선을 발견하고 대함 미사일을 발사했다고 끝이 아니다. 대함 미사일은 사거리가 매우 짧은게 아닌 이상 다 Fire & Forget, 즉 레이더에 잡힌 적함에게 대함 미사일을 쏘고나면 함선은 유도에 더이상 관여를 안하고 쏘아진 미사일 혼자서 나머지 유도과정을 담당하면서 날아가 맞아야 한다. 중간 유도 과정에서 아군의 위성이 유도를 해줄수는 있지만, 최종단계인 종말유도는 결국 미사일 혼자서 다 해야한다. 무식하게 사거리를 늘리고 이 특성을 극도로 살린게 미국의 LRASM. 그래서 속도로 이 과정을 최소화할 수 있는 극초음속 미사일의 가치는 '단점' 항목에서 지적되는 함선의 탐지거리나 사거리에 관계없이 중요하다.[14] 물론 아직 그러한 레이저포와 같은 무기가 완성되지 않은 현 시점에서는 극초음속 미사일을 비롯한 극초음속 무기는 아직까지는 엄연히 엄청난 위협을 주는 무기인 것은 맞다. 설사 레이저포와 같은 레이저 무기가 실전배치 되었다고는 해도 아무래도 미래의 전략 무기이다보니 로봇 및 메카 만화나 영화에서처럼 아무렇게나 무한정 사용할 수도 없는 데다가 아직까지는 그러한 무기를 쏠 에너지도 부족한 상황이다 보니 일정 이상의 경제력을 가진 나라들만 제대로 된 사용을 할 수 있을 것으로 보인다.