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| 러시아의 아레나 APS |
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1. 개요
| K-2 흑표 전차의 능동방어 시스템[1] |
전차와 같은 기갑차량이 대전차미사일이나 대전차 로켓같은 발사체의 공격을 받아내기 전에 능동적으로 발사체를 무력화하여 공격을 막는 방어 체계다. 영어로는 주로 APS (Active Protection System)라고 불린다. 함선에서는 CIWS라는 비슷한 개념이 있다.
능동방어에 대응되는 개념으로는 수동방어가 있다. 이것들은 공격을 받아내서 버티는 것. 즉, 폭발형 반응장갑 등의 증가장갑으로 공격을 받아도 생존케 하는 것이 수동방어에 속한다.
2. 필요성
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| 메르카바 Mk IV의 트로피 능동방어체계 | K-2NO의 트로피 능동방어체계 |
이런 무기기술의 발달로 인해 냉전기 이전의 고전적인 중전차처럼 장갑으로 적의 공격을 막는다는 것은 매우 비효율적이게 되었다. 모든 방향에서의 방호도를 높이려 들 경우 극도로 우스꽝스럽고 비효율적 차체가 될 뿐 더러 그래봐야 포탑 & 궤도 등의 취악지점은 그대로 남을 수 밖에 없다. 이에따라 전투기와 마찬가지로 진보된 전자공학을 통해 전자전과 대응사격을 통해 적의 공격을 저지하는 방식을 채택한 것.
RPG를 막는 수준에서라면 사실 APS까지 가지 않아도 슬랫아머로 비슷하게 방호하고 있지만, 슬랫아머를 장착하면 부피와 무게로 항공 수송에 어려움이 생기고 험지 돌파력에 문제가 생긴다든지, 슬랫아머 탈부착에 시간이 걸린다든지, 차량이 뒤집혔을 때 슬랫아머로 인해 차량 출입구가 막힌다든지 하는 문제가 있다. APS를 장착하면 이론적으로 이런 단점을 겪지 않게 될 뿐더러 시간이 지나서 기술력의 발전으로 인하여 슬랫 아머로는 방어가 안되는 KE탄 방어 등 활용도가 높다.
대한민국 해군은 K-2 흑표용으로 개발된 전차 능동방어체계를 검독수리급 고속정에도 탑재하려고 하고 있다. 북한 해군 서해함대 소속 고속정들과의 함포전에서 검독수리를 지켜줄 물건. 북한은 최근 생산한 신형함정을 제외하면 85mm 이상 대구경 전차포를 장착한 육상형 무장체계들을 해군화시켜 전포를 인력으로 수동조작하는 구형 고속정들이 대부분이라 요긴하게 쓰일 수 있다. 다만 전차포 특성상 사거리가 길고, 배는 속도 등의 사유로 인해 장갑을 전차 수준으로 두껍게 할 수 없어 제대로 맞았다간 큰일 나는지라, 아무래도 끈질기게 버티는 지속화력전이 아니기에 교리가 변경된 지금은 아무래도 문제 없지만 북한 해군의 함대함 해상전 도발시 제2연평해전 기준으로 전포 일제사격이라는 속전속결형 전술을 채택한지라 하드킬 체계는 순간 생존용으로 쓰일 가능성이 높다.
3. 특징
능동방호체계를 도입하면 기존의 장갑을 강화하는 것보다 내구력을 크게 올릴 수 있는데[2]이론적으로는 날아오는 것이라면 전차 날탄을 포함해 대부분의 것을 막을 수 있지만, 현재까지로는 RPG 같은 대전차 로켓이나 대전차미사일같은 일부 화학 에너지탄을 막는 정도에서 실용화 돼 있다. 일단 근시일 내에 운동 에너지탄을 막는 것을 개발 목표로 하고 있으며, 일부는 운동에너지 관통자에도 효과가 있다고 선전하고 있다.
로켓탄 같은 고속 화기를 근거리에서 재빠르게 대응해야 하므로 능동방어시스템은 기본적으로 인간이 직접 다루는게 아니라 자동화 되어있다. 탐지에서 요격까지는 약 0.5 ~ 0.6초 사이에서 작동한다.[3] 대부분의 시스템이 360도 전방향 방어를 목적으로 하지만 아레나-1 처럼 초기 제품은 포탑 후면은 방어 못한다든지 하는 경우도 있다.
4. 종류
방어하는 방식에 따라서 크게 하드킬과 소프트킬로 나뉜다. 소프트킬은 센서 기반의 무장이 타겟을 획득하는 것을 방해하며, 하드킬은 직접적으로 날아오는 투사체를 파괴하는 방식이다.소프트킬은 대체로 보호해야 할 타겟이 남기는 전파/열영상/음파적 흔적을 줄이거나, 왜곡하는 방식이다. 즉, 발각 되더라도 강력한 적외선 등을 탐조등마냥 쬐서 조준, 락온을 막거나 이미 발사된 미사일을 흘려 보내는 방식으로 T-80/T-90 개량형 전차들에 장착 가능한 쉬토라-1 등이 있으며 전파를 방해하는 채프, 열추적을 방해하는 플레어, 레이저 타겟팅을 방해하는 연막 계열, 잠수함 등에서 쓰는 디코이 같은 것들도 이러한 방식이라고 볼 수 있다. 적외선을 방출하는 플레어나 적외선 빔 등에 대응하는 체계를 IRCM이라고 한다.
하드킬은 날아오는 적 투사체를 폭발이나 파편, 탄약 등으로 요격해서 무장의 탄도를 흐트러트리거나, 조기 폭발을 유도하여 물리적으로 무력화하는 장비다. 함정에서 사용하는 CIWS나, 전차에서 쓰는 반응장갑, RPG 등의 HEAT탄의 기폭을 무력화 혹은 초점거리를 훼방놓는 슬랫아머도 기본적으로 하드킬 체계다. 탄도미사일을 막기 위한 MD도 말하자면 하드킬. 최근엔 어뢰를 직접 요격하기 위한 경어뢰 하드킬도 등장하고 있다.
하지만 요즘에 APS라고 하면 해/공군의 그것보다는 전차나 장갑차량에 쓸 수 있는 로켓탄 방어용 장비를 말하는데, 능동 주사 레이더나 IR 센서 따위로 접근하는 적탄을 감지하고 미사일이 날아오는 순간 방해 전파/광선[4]을 뿌리고 연막탄의 연막으로 차체를 가리며, 이마저도 안 통하면 소형 미사일이나 탄두, 폭발을 쏘아서 요격하는 형식이다.
4.1. 하드킬
지금까지 등장한 하드킬 방식의 능동방어시스템으로는 소련 시절의 드로즈드 시스템, 러시아의 아레나 E 1/2 하드킬 방어장비, 이스라엘의 트로피 능동방어시스템과 아이언 피스트, 미국의 퀵킬과 아이언 커튼 능동방어시스템, 독일의 AWISS, AMAP-ADS 능동방어시스템, 프랑스의 SPATEM 등이 있다. 한국에서도 K-2 흑표와 향후 개량될 K-21 보병전투차량에 장착하고자 이미 Korean Active Protection System(KAPS)을 개발은 완료하였으나 예산 부족과 요격탄 파편으로 인한 아군 보병피해 문제를 고려하여 하드킬 방식의 KAPS를 장착하지 않고 추가로 연구 중이다.이런 능동방어시스템들은 크게 터렛형과 고정형으로 나뉘는데, 터렛형은 여러 방향에서 동시 대응이 불가능하지만 지속성이 우수하고, 고정형은 각 방향 별로 일정 개수의 대응탄이 설치 돼 있으며 전방향 동시 방어가 가능하며, 반응속도도 빠르다. 다만 방향별로 설치가 가능한 대응탄 갯수가 한정되어 있어, 그거 다 쓰면 다른 방향 대응탄이 남아있어도 못막게 된다. 아래의 약점 문단에 나와 있듯이 상부공격을 막지 못한다던가 하는 문제도 있다.
미국에서 개발 중인 퀵킬이나 아이언 커튼이 수직공격에도, KE탄에도 어느 정도 대응가능하다고 하니 기대해보자(...). 물론 APS가 KE를 요격해서 박살내는건 불가능하고 탄도를 꺾어 위력을 떨어뜨리는 정도다. 하지만 이정도로도 KE탄의 위력을 극적으로 떨어뜨릴 수 있다. 탄자가 진행 방향과 조금만 비틀어져서 착탄해도 관통력이 떨어지는건 물론이고 탄자가 아예 부러질 확률이 크게 증가한다.[5] 그 외에도 요격 시에 옆에 끼치는 민폐도 적고 수직으로 발사한걸 자세제어하는 복잡한 방식을 선택하고 있기 때문에 대응탄 전부 다 쏘기 전까지는 무력화되지 않는다. 하지만 높은비용(대응탄에 자세제어용 로켓모터까지 달려있다.)과 근거리 대응능력 불확실, 험비 등 경장갑 차량에 탑재할 수 없는 점이 단점. 결국 미군 APS 도입 후보란에 이스라엘의 트로피 시스템이 다시 적혀버렸고 이미 지난 4월 미 해병대 M1A1 전차에 대한 트로피 시스템의 적용시험이 시행된 것을 보면 사실상 밀려난 것으로 보인다. 주된 요인으로는 지나치게 복잡한 설계와 그에 따른 신뢰성 의문, 그리고 값비싼 비용 문제로 추정된다. 답보상태의 물건.
러시아에서도 KE탄을 방어하고 탑어택 공격도 방어가 가능한 능동방어 체계인 아프가니트를 개발중이다. 아프가니트는 터렛과 고정형을 둘다 설치하는 간단한 방법으로 위의 단점들을 그냥 상쇄하는 무식한 방법을 사용했다.(...) 다만 둘다 사용하다 보니 체계가 커저서 소형 차량에는 장착하지 못한다.
북한도 M2020 전차에 드로즈드와 비슷한 하드킬 시스템을 탑재했지만 기름이 없어 전차도 제대로 굴리지 못하는 북한군이 전장에서 쓸 일은 낮다.
4.2. 소프트킬
소프트킬 APS로는 독일의 MUSS, 파키스탄의 바르타, 러시아의 슈토라-1, 한국의 MSSG[6], 시리아의 사라브, 미국의 AN/VLQ-6 MCD 등이 있다.5. 단점 및 약점
- 아군 보병을 위협한다.
주로 하드킬 방식의 단점이다. APS 자체가 지향성 파편을 뭉텅이로 뿌리거나 폭약이 내장된 대응탄을 쏘는 물건이기 때문에 차량 주변에 동행하던 보병에게 부수적인 피해를 입힐 수 있다. 이건 요격체의 폭발력을 줄이는 대신 더 정밀하게 타격하게 만들면서 상당히 극복했다고 주장하지만, 그 특성 상 보병 피해를 완전히 없앨 수는 없을 것이다. 다만 이건 APS의 탓이라고 하기는 애매한데, APS가 없더라도 어차피 전차가 피격당하면 그 주변의 보병들이 피해를 입는 것은 매한가지이기 때문이다. 아니, 그 이전에 보병은 전차 주포의 발사시 충격파나 날탄의 이탈피 조각에도 큰 피해를 입을 수 있기 때문에, 애초부터 전차 옆에 딱 붙어다니는 짓거리는 안하는 것이 맞다. 정 같이다녀야 한다면, 뒤에 있도록 하자. 전차는 웬만해선 매우 취약한 후방은 적에게 보이지 않으려 듦으로, 맞을 일도 적다.
- 전차가 아니면 버티지 못한다.
무게나 구성으로는 이론적으로 험비 같은 경장갑 차량들에도 장착이 가능하지만, 하드킬에 뒤이은 폭풍과 파편을 경장갑 차량이 버티기 어려워 현재로서는 전차용 중형과 장갑차용 경형 모델 정도로만 나뉘고 있다. 일단 험비 장착용 같은 소프트스킨 차량용 모델도 연구되거나 나오는 중이다.
- 상부공격형 미사일에는 대응하기 어렵다.
미국의 FGM-148 재블린이나 이스라엘제 스파이크 대전차미사일 같은 탑어택 대전차 미사일을 요격하려면 APS도 어느 정도 고각으로 조준할 수 있어야 하는데 고정형은 아예 수직으로 추가 배치해야 하고, 터렛형은 위로 올려볼 수 있어야한다. 초기에 만들어진 APS 상당수가 상부공격에 대응할 능력이 없었다.
신형 APS들은 고각 대응까지 가능하게 만들어서 이 문제를 해결하고 있다. K-2 흑표에 추가될 KAPS의 경우 최대 60도의 고각까지 대응할 수 있다.[7]
- 날탄을 막기 어렵다.
대표적인 운동 에너지 대전차탄인 날개안정분리철갑탄은 단순히 운동 에너지만 가진 작은 쇳덩어리라 APS로 대응하기 어렵다. 게다가 운동에너지가 상당한 만큼 탄속도 상당히 빠르기 때문에 1km의 거리에서 발사된 날탄은 초속 1,500m의 속도로 날아와 단 0.66초 만에 목표에 명중한다. 그런데 APS에 덤으로 따라오는 작은 레이더로 그 먼 거리까지 탐지하는 것은 무리다. 여유있게 100m의 거리에서 날탄을 탐지한다 쳐도 서보 모터의 작동->APS의 목표 방향 정렬->대응탄의 발사와 격발이라는 복잡한 과정을 불과 0.1초도 안 되는 시간 안에 끝내야 요격이 가능하다. 초속 1500m로 날아오는 물체는 100m를 불과 0.067초만에 돌파하는데다 날탄은 가늘고 무겁기 때문에 공기 저항으로 인한 탄속 저하를 크게 기대하기도 힘들기 때문. 설령 APS가 날탄에 대응할 수 있다고 해도 완전 무력화는 힘들고 탄체를 파손시키거나 탄도가 조금이라도 빗나가게 유도하는 식으로 관통력을 줄여서 주 장갑에 맞았을때 피해를 최소화하는게 최선이다.
- APS 자체가 무겁다.
전차의 포탑에 장착되는 레이더와 기타 장비들도 무거운데 현재 실전배치중인 전차용 APS인 아레나와 트로피 모두 중량이 1톤 이상이라서 2000년대 이전 전차들은 달기 전에 포탑 구조물에 피로가 생기지 않게 하기 위한 구조적 보강이 필요하다.
- 비싸다.
능동방어체계는 대부분 매우 비싸기 때문에 하드킬 까지 장착된 풀옵션 보다는 소프트킬 장비만 장착하는 경우가 많다. 한국의 K-2 흑표 역시 하드킬 장비가 개발이 완료되어 있으나 비용 문제, 제병합동시 보병과 같은 소프트스킨 아군에 대한 피해 우려, 추가개량 따위의 이유로 현 사양에서 탑재하지 않았다.
6. 여담
최초의 능동방어 체계를 설치한 전차로는 소련의 T-10이 있다. 지금처럼 소형 로켓탄을 쏴서 정밀하게 요격하는 방식이 아니라 23mm 개틀링을 장착해서 미사일이 날라오면 대충 그쪽 방향으로 기관포탄을 때려붓는 무식한 방식으로써, 미사일을 쏜 사수들이 기관포에 움츠러 들어 유도를 못하게 하는 방식이었다.(덤으로 운 좋게 유도선을 끊거나 탄을 요격하면 더 좋고...) 당시에는 대전차 미사일들이 죄다 시선유도[8] 형태에다 천음속에도 한참 못 미치는 느려터진 물건들만 있어서 이런 방법이 가능했다. 실제 당시 대전차 미사일 대응방법이 미사일 쏜 방향으로 기관총을 죽어라 쏘면서 이탈하는 것이었다. 현대 함선에도 쓰이는 CIWS도 이 방식을 그대로 계승한 방어체계이다.[9]7. 매체에서의 등장
CIWS. C-RAM, 반응장갑 항목도 참고하면 좋다.매체에서는 일정 확률로만 방어가 성공하는 식으로 구현하기엔 플레이어들이 느낄 불합리함이 크기 때문인지 시전만 하면 거의 100% 방어를 보장해주는 장비로 등장한다. 이는 플레어나 채프도 동일. 그 대신 쿨타임이 있거나, 막을 수 없는 공격(지뢰, 불, 스플래시 데미지 등)이 몇 가지 있거나, 횟수 제한이 있거나, 보스가 제한적으로 들고 나오는 식으로 밸런스를 조정하는 편.
SF쪽으로 가면 SF물의 대표적인 방어체계 보호막부터 시작해서 레이저, EMP, 입자 병기 등 다채로운 수단으로 능동 방호 체계를 구현한다. 또한 전차 등 기갑장비를 넘어 강화복이나 드론, 센트리 건에도 능동 방어 체계가 탑재되기도 한다.
- 스타크래프트 2에서 밤까마귀의 특수 기술인 국지 방어기는 설치되면 일정 범위 내의 탄환을 레이저로 요격하여 피해를 무효화 한다. 다만 게임인지라 해병과 같이 발사체가 없이 인스턴트로 피해를 주는 공격은 막지 못하며, 추적미사일과 같이 발사체가 존재하여도 기술로 사용하는 공격도 막지 못한다. 현재는 다른 스킬로 대체되어서 국지 방어기를 사용하려면 협동전 레이너 사령관으로 히페리온을 호출하는 수 밖에 없다.
- 커맨드 앤 컨커 제너럴에서 미국의 팔라딘 탱크, 어벤저, 혹은 공군 제너럴의 레이저 요격 시스템은 하드킬에 해당하고, 중국의 ECM 전차는 소프트킬에 해당한다.
- 배틀필드 4에서 기갑차량의 최종 테크로 등장한다. 장착되는 장비는 전차, 보병전투차량, 대공전차(게임 명칭으로, 자주대공포를 칭한다.), 고속정[10]이다.시스템을 사용하면 몇초동안 날아오는 모든 미사일 물체를 도중에 막아낸다. 게임이다보니 지속시간 동안은 20mm/30mm 기관포등 전차장갑에 데미지를 줄만한 건 모조리 막아내에서 포스 필드에 가까운 사기적인 방어력을 자랑한다. 하지만 밸런스를 위해 쿨타임이 너무 길어 무적은 아니다. MP-APS라고 보급병용 보조 장비로도 존재하지만 이런저런 단점이 많아서, 팀워크가 타이트한 매치에서 아군 기갑을 보호하는 경우을 제외하곤 효용성이 떨어져 잘 쓰이지 않는다. 다만 폭발물 제한이 되지 않은 허트 로커 맵의 경우, 다들 복도 끝에서 끝으로 로켓을 날려대기 때문에 주요 포인트에 잘 설치하는것이 중요하다.
- 고스트 리콘: 팬텀에도 등장하는데 괴이하게도 일개 보병이 직접 지고 다닌다. 현실의 APS와는 달리 이상한 방어막 같은 게 전개돼서 모든 공격을 막는다.
- 레인보우 식스 시즈에서도 예거의 ADS라는 가젯으로 등장하며 고스트 리콘: 팬텀처럼 보병이 직접 가지고 다니는 것으로 등장하지만 고스트 리콘과 달리 지형에 설치하며 배리어같은걸 쓰지 않고 평범하게 투사체를 요격한다.
모두 다 김치 - 김치싸대기: 김치로 뺨을 때리는 장면 자체도 화제가 되었지만 그 뒤에 마치 종이로 김치를 막은 것 처럼 보인 프린터(팩스)도 주목을 받았다. '막은 것 처럼 보인'이라고 서술된 것에서 알겠듯이 실제로 막은 게 아니라 본체보다 먼저 트레이에 얹혀 앞으로 나와 있는 종이에 김치가 닿아 종이가 김치와 같이 떨어진 것이다. 애초 종이 자체는 트레이에 나와 있었기에 방어한 것도 아니고 종이가 상당부분 나와 있었기 때문에 접힌 부분 만큼 프린터 본체에 덜 맞긴 했는데 잘 보면 프린터 하부에 김치자국이 난 것에서 알겠듯이 제대로 막힌 것도 아니다.
- 오버워치에서는 D.Va의 스킬인 '방어 매트릭스'로 등장한다. 조종사가 프로게이머인지라 빠른 APM을 활용하여 대부분의 원거리 공격을 수동으로 요격한다. 이 스킬은 히어로즈 오브 더 스톰에서도 D.Va의 W기술로 구현되었다.
- 에이스 컴뱃 7 Skies Unknown의 아스널 버드의 상부에 부착된 장비가 바로 APS 유닛이다. 다만 이쪽은 미사일은 물론 기관총까지 막는 포스필드에 가까운 물건이다.
- 아머드 워페어에서도 고티어 차량들의 중요한 시스템 중 하나다. 기본적으로 미사일 발사와 접근 경보를 띄워주며, 소프트킬은 미사일의 정확한 조준과 기동을 방해하고, 하드킬은 발사체를 직접 요격한다. 10티어의 현대적 APS가 달린 차량들은 APFSDS 조차 요격할 수 있다!
- 콜 오브 듀티 시리즈에서는 APS 기반으로 창작한 가상의 장비인 트로피 시스템이 등장한다. 게임 내 트로피 시스템을 평평한 땅에 설치하게 되면 날아오는 투사체를 모두 추적 파괴하여 팀원과 자신을 보호하는 방어 장비로서 유용하다.
- 배트맨 대 슈퍼맨: 저스티스의 시작에서 이름은 딱히 불리지 않지만 배트모빌 상부의 양쪽에 구멍이 뚫린 판이 그게 APS다. 영화 중반부에 렉스 루터의 용병들이 크립토나이트를 수송하는 걸 저지할때 이걸로 용병들이 날린 재블린을 격추했다.
- 워 썬더에서 T-90A의 쉬토라 소프트킬 APS, 챌린저 2 "블랙 나이트"의 아이언피스트 하드킬 APS 등이 업데이트로 추가되었다. 전자는 일종의 광학무장으로 낮은 세대의 대전차미사일 궤적을 비틀어 아예 빗나가게 만들지만 TOW-2와 같은 항재밍 기능이 들어간 미사일에는 생존을 보장할 수 없다. 후자는 물리적으로 탄을 요격하는 고세대 APS로, 지대지 대전차미사일은 물론이고 AGM-114 헬파이어나 AGM-65 매버릭 같은 공대지 미사일, 심지어는 원거리에서 발사한 날탄까지 효과적으로 방호해낼 수 있다.
[1] 예산 문제로 인해 실제 양산형에는 하드킬 방식은 탑재되지 않았으며, 소프트킬 방식만 채용하였다.[2] 내구력은 크게 피탄 후 생존 능력과 피탄 거부 능력으로 나뉘는데 능동방어체계는 보통 피탄 거부 능력이 커진다.[3] 눈 깜빡이는데 0.1 ~ 0.4초 라는 점과 비교해보자.[4] 레이저나 적외선 등 적의 시야나 센서를 무력화 시킬 수 있는 것.[5] 아프가니트의 시뮬레이션영상 요격탄을 EFP로 써서 맞추기만 하면 날탄이 무력화되는것을 볼수있다.[6] 다영역차장 연막탄(Multispectral Screening Smoke Grenade)[7] 다만 상기한 제병협동 등의 문제로 장비하지 않았다.[8] 사수가 조준선을 목표에 계속 갖다대고 있어야 했다.[9] 다만, CIWS는 발전한 사통장치로 미사일을 직접 맞추는게 주를 이룬다[10] 고증오류로, 고속정은 5번째 문단에 나왔다시피 APS로 폭발할때 견딜만한 장갑이 안된다.