'적극적 반격' 선언한 일본이 공개한 5대 신무기의 정체

[비즈한국] 지난 3월 14일부터 17일까지 일본에서는 일본 최대규모의 방위사업 전시회인 ‘2023 DSEI Japan’과 함께, ‘방위장비청 기술 심포지엄 2022’가 개최되었다. 우리로 치면 서울에어쇼(ADEX)와 방위사업청 세미나가 같이 열린 셈인데, ‘국방비 2배 증가’를 선언한 첫해인 만큼 전시와 세미나에서는 예전에는 제공하지 않았던 일본의 새로운 신무기들이 말 그대로 쏟아져 나왔다.

첫 번째 신무기는 100kW급 레이저 무기였다. 일본 방위장비청에 따르면 일본은 이미 2010년부터 2016년까지의 선행연구에서 50kW급 레이저를 발생시키는 데 성공했으며, 2025년부터 2030년까지의 연구로 두 배 출력을 내는 100kW급 레이저포를 개발할 예정이다. 50kW급 레이저는 박격포탄과 같은 작은 물체를, 100kW급이면 소형 무인기를 격추하고 파괴할 수 있는 수준인데, 특히 레이저 렌즈 부분과 전원부를 소형화하여 1대의 트럭에 레이저포를 모두 수납할 수 있는 실전 투입이 가능한 방식으로 개발을 진행하고 있다.

한국은 일본보다 먼저 레이저 무기의 개발에 나서 이미 올 1월 레이저 대공무기 블록-Ⅰ의 개발을 완료하여 시험평가에 들어갔지만, 출력이 20kW급이라 초소형 무인기 정도만 격추할 수 있는 수준이고, 차량에 탑재할 수 있는 차세대 대공무기인 블록-II 역시 30kW급 수준이라 무기 실용화는 우리보다 늦지만 고출력 레이저 개발은 한국보다 훨씬 뛰어난 것으로 보인다.

두 번째 신무기는 레일건 무기이다. 어려운 기술이라 미국조차 개발을 잠정 중단한 상태에서도 일본은 레일건의 장점 때문에 개발을 꾸준히 진행하고 있다. 현재 개발된 시험용 레일건은 40mm 구경의 작은 수준이지만 이미 초속 2,297m로 전차포보다 30% 이상 빠르다.

일본은 현재 개발한 시험용 레일건을 더욱 발전시켜 40mm보다 더 무겁고 큰 탄을 쏠 수 있고, 단발 사격이 아닌 연사가 가능한 차세대 레일건을 개발하여 지상의 트럭이나 이지스 구축함에 탑재하는 것을 연구 중인데, 완성형 레일건은 마하 6 이상의 속도로 180km 밖의 적 함선이나 지상 표적을 공격할 수 있고, 로켓 엔진이 없어 미사일보다 적외선 탐지기로 탐지하기 어려운 점을 활용해서 기습 공격 및 대공 방어 용도로 사용하리라 기대하고 있다.

다만 이번 발표에서 공개된 소구경 레일건도 5MJ의 전력이 필요한데, 이를 위해서 3개의 전원 컨테이너가 연결되는 등 아직 전력 공급 문제를 완벽히 해결하지 못하여 다른 무기들보다 실용화가 늦을 것으로 예측된다. 현재 5MJ급 레일건에서 발사하는 40mm 탄약은 무게가 불과 320g에 불과해서, 실제 포탄 수준의 탄약을 발사하려면 지금보다 열 배 수준의 전력을 공급하는 기술이 필요할 것으로 보인다.

세 번째 신무기는 도서 방위용 신 대함유도탄이다. 이 미사일은 가와사키 중공업이 개발하는 순항 미사일로, 필요에 따라 적 함선을 공격하거나 지상을 공격할 수 있는 다목적 미사일로 우리 군의 현무3 순항 미사일과 비슷한 임무를 하는 것이다.

다만, 도서 방위용 유도탄의 경우 우리 현무3 순항 미사일보다 우월한 점이 두 가지 있는데, 하나는 고도의 스텔스(Stealth) 성능을 갖춰 적 항공기나 함선의 레이더에 들키지 않고 침투할 수 있다는 점이다. 도서 방위용 유도탄의 외형은 미국의 JASSM 순항 미사일과 노르웨이의 JSM 미사일을 섞은 것으로, 날카로운 각진 동체에 쐐기형 공기흡입구를 설치해서 탐지와 요격이 매우 어려워 보인다. 또 다른 특징은 다목적 용도로 사용한다는 것이다.

일본 육상자위대는 이 미사일에 공격용 고폭탄두 버전 뿐만 아니라, 레이더나 카메라를 장착할 일회용 정찰 임무용 미사일과 전파 방해 장비(EW Jammer)를 탑재한 전자전 미사일을 생산할 것이다. 즉, 일본은 정찰 위성이나 전자전 비행기가 격추나 무력화되면 도서 방위 미사일을 개조해서 대신 정찰과 전자전을 수행해서 적을 찾고 공격작전에서 아군 항공기와 미사일을 보호하는 임무에 이 미사일을 사용할 계획이다.

네 번째 신무기는 SHW로 불리는 극초음속 순항미사일 이었다. ‘극초음속 유도탄의 조기 실현을 향한 도전’이라는 강연에서 일본 방위장비청은 그동안 제한된 정보만 알려진 일본제 극초음속 순항미사일을 SHW(Scramjet-powerd Hypersonic Weapon)이라는 정식 명칭과 개발정보를 공개했다.

SHW 극초음속 미사일은 러시아의 지르콘(Zircon) 미사일과 한국의 하이코어(HYcore) 시험 비행체와 매우 비슷하게 생겼는데, 두 미사일과 마찬가지로 스크램제트 공기흡입구가 있는 납작한 머리를 가진 순항 미사일에 추진 부스터가 결합하여 있었다.

목표 성능도 매우 비슷해서 SHW미사일은 마하 5 이상의 속도로 수백 km를 비행하면서 비행 궤도를 자유자재로 변환하여 요격이 매우 어려운 공격무기로 될 것인데, 일본 측 발표에 따르면 올해부터 개발을 시작하여 2031년에 개발 완료를 하는 것을 목표로 개발을 진행 중이다.

문제는 일본이 그동안 연구한 극초음속 관련 기술, 특히 내열 소재와 극초음속 비행 제어 기술에 대해서 많은 준비를 해 놓았기 때문에 자칫하면 한국이 일본과의 극초음속 미사일 경쟁에서 뒤처질 수 있다는 것이다. 한국은 하이코어 극초음속 비행체를 이미 제작하여 작년과 올해 두 차례에 걸쳐 시험 발사를 진행할 예정이지만, 하이코어는 엄밀히 말하면 미사일이 아니라 테스트 비행체로 봐야 한다. 미사일에 필요한 탄두와 탐색기 대신에 계측장비만 설치되기 때문이다. 일본은 아직 하이코어 같은 실제 극초음속 비행체 시험을 하지는 못했지만, 이 부분에서 우리보다 앞서 있는 것으로 보인다.

또한 가속용 로켓 부스터 역시 하이코어보다 발전되어 있다. 우리 하이코어는 마하 5로 비행체를 가속하기 위해서 KTSSM 미사일과 나로호 킥모터를 개조한 2단 부스터를 사용하는 반면, SHW는 우리보다 훨씬 작은 1단 부스터를 사용하여 마하 5로 가속할 수 있어 무기로서의 완성도가 높은 것으로 보인다.

마지막 신무기는 AD-SAM으로 불리는 극초음속 요격 미사일이다.

‘새로운 위협 HGV를 다루는 연구 개발’ 이라는 강연에서 공개된 이 미사일은 일본이 현재 운용 중인 03식 지대공 미사일(中 SAM 改)보다 훨씬 대형의 고성능 대공 미사일로, 북한의 화성-8형이나 중국의 DF-17, 러시아의 지르콘과 같은 극초음속 미사일을 요격하는 것을 목표로 만들어져 있다.

극초음속 미사일은 속도가 빠르면서도 마음대로 궤도를 변경할 수 있어 탐지도 어렵고 요격 미사일이 쫓아가기도 어려운데, AD-SAM은 이를 해결하기 위해서 순식간에 미사일을 가속할 수 있는 초고속 대형 로켓 모터, 순식간에 방향 전환이 가능한 자세제어 기능을 갖춘 요격체(Kill Vehicle), 그리고 극초음속 미사일의 비행경로를 예측하는 새로운 알고리즘을 개발할 예정이다.

이 기술 개발로 일본은 한국의 국방과학연구소가 개발 중인 L-SAM 장거리 지대공 미사일보다 우월한 요격 능력을 갖추는 것은 물론, 미국의 사드(THADD) 지대공 미사일보다 더 뛰어난 극초음속 미사일 요격 능력을 갖추게 되어 일본 영토에 대한 미사일 방어 능력이 크게 향상될 것으로 보인다.

이 밖에도 이번 2023 DSEI Japan 기간에는 일본과 영국, 이탈리아 세 나라의 국방장관이 모여 6세대 전투기 GCAP의 개발에 관한 국방장관 회담을 진행하고, 잠수함과 함정의 소음 감소 기술, 무인 전투기와 무인 잠수함을 사용한 전투기술, 드론 격추를 위한 차세대 공중 방어 지휘시스템 등 수 많은 신무기 개발계획과 진행 상황을 발표했다.

일본의 이런 행보는 단순히 북한을 상대하기 위한 한-미-일 동맹의 강화를 목표가 아닌 것으로 보인다. 일본의 군사전문가들은 최근 몇 년간 지금까지 일본보다 훨씬 기술이 뒤처졌던 한국의 국방과학기술 성장에 대해서 강하게 경계해 왔다. 그것은 한국이 신무기를 가져서 일본을 공격할 것이라는 우려는 아니지만, 현재 급속도로 진행되는 신냉전체제에서 한국이 일본보다 기술 경쟁에서 우위를 차지하는 부분에 대한 위협을 느끼는 것으로 보인다.

현재 미국은 신냉전체제에서 한-미-일 삼각동맹을 강조하고 있지만 그 속내는 세금을 아끼면서도 중국과 경쟁하기 위해 한국과 일본의 ‘경쟁’을 유도하고 있다. 과도한 국방비를 절약하면서도 최신 무기를 개발하기 위해서는 한국과 일본이 서로 기술 경쟁을 열심히 하면서, 두 나라가 개발한 우수한 기술을 미국이 구매하거나 공동 개발하는 형식으로 흡수하는 것을 바라고 있기 때문이다.

이 지점에서 일본 전문가들은 미국 기술로 전투기를 만드는 한국형 전투기 KF-21의 성능을 깎아내리면서도, 한국의 국방과학기술이 발전하여 미국과의 공동개발 프로젝트가 많아지는 것을 크게 우려하고 있고, 그 결과가 이번에 발표된 ‘5종의 신무기’ 프로젝트로 보인다. 우리 역시 한미동맹을 유지하고 주변국과의 평화를 추구하면서도, 일본보다 뒤처진 국방과학기술의 격차를 메꾸고 우리가 더 우세한 부분에서는 일본의 추격을 따돌려야 하는 중요한 시점이 온 것이다.

김민석 한국국방안보포럼 연구위원 bong@bizhankook.com