레이저에 양자기술까지… 방산업계, ‘보이지 않는’ 무기 개발 총력전

[머니S리포트 - 밀리테크 4.0 시대 ②-1] 첨단기술이 바꾼 전쟁 패러다임

 
 
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편집자주|육·해·공에서 사이버·우주전으로 전장이 확대되면서 신개념 무기 개발이 잇따르고 있다. 방산업계는 사람이 굳이 나서지 않아도 버튼 하나로 적의 주요 시설을 무력화하거나 특정 지역의 통신망을 붕괴할 기술력 확보에 속도를 높이고 있다. 한국은 미국·중국 등 선진국들에 비해 보안기술이 뒤처지고 있다고 평가되는 만큼 이에 대비할 양자기술에도 집중하고 있다. 전쟁양상 변화에 따른 무기 패러다임 변화 전망과 함께 국내 방산기업들의 개발 현황을 짚어본다.
소형레이저무기체계. /사진=한화
소형레이저무기체계. /사진=한화
◆기사 게재 순서
(1) 배터리·고출력 에너지 만나 진화하는 K-방산
(2-1) 레이저에 양자기술까지… 방산업계, ‘보이지 않는’ 무기 개발 총력전
(2-2) ‘우주 산업화’ 희망 쏜 누리호

전쟁의 3대 구성요소는 군인, 화력 무기, 전쟁터다. 5차원전(지상·해상·공중·우주·사이버전)이 본격화하는 미래엔 전통적인 전쟁 요소들은 사라질 전망이다. 적 암살은 초소형 드론이나 무인 로봇이 수행하고 군인들은 자리에 앉아 쏜 레이저가 특정 도시의 전력 시스템을 파괴하는 광경을 지켜보게 될 것이란 예측이다. 사이버전이 치열해지면서 더욱 강화된 보안 기술 개발도 요구되고 있다.



영화 ‘스타워즈’ 레이저 무기가 현실로



미국과 북한, 중국 등은 극초음속 미사일의 시험발사에 열을 올리고 있다. 극초음속 미사일은 음속의 5배(마하 5) 이상으로 날아가는 미사일이다. 대기권 밖으로 치솟아 포물선을 그리는 탄도미사일과 달리 대기권에 머물며 낮은 고도로 비행하기 때문에 지상 레이더로 조기에 탐지하기 어렵다.

극초음속 미사일을 대응할 무기로 레이저 무기가 꼽히고 있다. 10㎞ 밖에서 1㎝ 오차로 정확하게 공격할 수 있어 극초음속 미사일이나 탄도미사일처럼 속도가 빠른 무기를 요격하는 데 적합하다는 분석이다. 레이저는 눈에 잘 보이지 않고 일반 폭탄처럼 2차 피해가 없다는 특징도 갖고 있다. 최근 주요 국가들이 군사용 정찰 드론을 전장에서 많이 활용하면서 이를 격추하는 레이저 무기의 필요성도 커지고 있다.

방산업계는 증폭한 빛을 초점에 모아 목표물을 태우는 레이저 무기 개발에 속도를 내고 있다. 레이저 무기의 최대 장점은 저렴한 비용이다. 장상국 조선대 군사학과 교수는 “레이저 1회 발사 비용은 1달러 안팎”이라며 “미사일 발사에 수십억원이 필요한데 이와 비교하면 비용도 줄이는 장점이 있다”고 설명했다.

한화는 지난 20년 동안 고출력의 레이저 광원과 레이저 기반 센서 시스템 연구 경험을 바탕으로 레이저 발진기 개발에 착수했다. 레이저 발진기는 레이저 빔을 발생시키는 장비로 레이저가 수 ㎞ 이상 떨어진 목표물을 타격할 수 있도록 강하게 나갈 수 있게 한다. 

레이저 무기의 성능을 좌우하는 핵심 기술인 셈이다. 회사는 레이저 대공무기 시제품 개발도 맡고 있다. 이는 드론 요격용 레이저포로 근거리에서 소형 무인기와 멀티콥터 등을 정밀타격할 수 있다.

레이저 무기는 고출력 전력 공급장치의 크기가 커 대형 차량이나 항공기에만 실을 수 있다. 앞으로 스텔스 전투기나 잠수함에도 레이저 무기가 탑재된다면 영화 ‘스타워즈’에서 전투기가 레이저로 공중전을 펼치는 모습을 볼 수 있다. 



100년 걸리는 암호해독, 수분 내 푼다



최근 양자과학을 중심으로 한 무기 개발 경쟁은 치열해지고 있다. 러시아와 중국을 비롯한 주요국들이 가장 관심을 기울이고 있는 것은 양자컴퓨팅이다. 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터의 비트(0 또는 1) 대신 큐비트(0이면서도 1)로 연산하는 신개념 컴퓨터다. 

양지원 한국국방연구원 국방자원연구센터 연구위원은 “기존 컴퓨터는 비트 수가 늘어나면 계산공간 역시 선형적으로 비례해 증가하는 반면 양자컴퓨터는 양자중첩 성질을 지니고 있어 큐비트가 늘어남에 따라 양자컴퓨터의 계산공간이 지수함수적으로 늘어난다”며 “이런 이유로 기존 컴퓨터로 100년이 걸리는 암호 해독이 양자컴퓨터를 사용할 경우 수분 내 종료될 수 있다”고 평가했다.

지금과 같은 속도로 양자컴퓨터 개발이 진행되면 10년 후 기존 통신망이 양자컴퓨터를 통해 뚫릴 수 있다는 전망이 나오는 만큼 보안 대책을 서둘러 강구해야 된다는 지적도 있다. 양자통신기술 개발이 관건이 될 것으로 보인다. 

양지원 연구위원은 “대칭 키 방식에 양자통신기술을 활용하면 송신자가 전송한 데이터가 중간에 탈취되더라도 양자의 비가역성에 의해 수신 후 해킹에 대한 즉각적인 대응이 가능하다”고 말했다.

LIG넥스원은 복잡한 연산과 대규모 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 ‘양자컴퓨팅’, 도청이 불가능한 ‘양자암호’ 기술 확보에 나서고 있다. 한화시스템도 SK브로드밴드, SK텔레콤 양자암호통신 자회사 ID 퀀티크와 과학기술정보통신부 주관의 ‘양자암호통신 시범 인프라 구축·운영 사업’에 참여하고 있다.



육·해·공서 우주로 전장 확대



한화디펜스 지능형 다목적무인차량. /사진=한화디펜스
한화디펜스 지능형 다목적무인차량. /사진=한화디펜스
방산업계는 군사적으로 유용한 정보를 얻기 위해 인공위성을 쏘아 올리고 있다. 대기권 밖에서 떠다니는 인공위성은 도로 위 자동차 번호판 숫자까지 식별할 수 있는 능력을 갖췄다. 상대국의 활동내역을 탐지해 원거리 정밀타격이 가능해진다. 

한화시스템은 다목적 실용 위성 아리랑 3A호의 적외선 센서 개발을 시작으로 위성 탑재 장비 고도화에 투자를 늘리고 있다. LIG넥스원은 100㎏ 이하급 초소형 위성 개발에 초점을 맞추고 있다. 이 위성엔 한국형 위성항법시스템(KPS)이 탑재될 전망이다. 

한국은 미국의 위성항법시스템(GPS)에 의존하는 상황이다. GPS 정보 제공이 중단되면 스마트폰과 내비게이션이 멈추는 사태가 벌어질 수 있다. 이를 대비해 LIG넥스원은 2035년 KPS 서비스 개시를 목표로 개발에 속도를 내고 있다. 

한화시스템은 지능형 화기조준시스템 개발에 나섰다. 지능형 화기조준시스템은 화기조준경의 협시야 영상과 헬멧 장착형 감시카메라의 광시야 영상을 실시간으로 융합해 헬멧에 장착된 전시기를 통해 영상을 보여주는 첨단 시스템이다. LIG넥스원과 한화디펜스 등은 무인수색차량과 무장형 소형정찰로봇 개발에 앞장서고 있다.

장상국 교수는 “과거엔 전략전술을 만들어 놓고 이에 맞는 무기체계를 개발했다”며 “지금은 전술이 과학기술을 쫓아가게 됐다”고 말했다. 이어 “인간의 존엄성이 중요해지며 사람이 직접 전투하는 개념은 사라지고 전자기(EMP)탄 같은 비살상 무기, 비용이 저렴한 레이저, 전자전에 대비할 전파기술, 초연결 시스템 등이 중요해질 것”이라고 덧붙였다.
 

권가림
권가림 hidden@mt.co.kr  | twitter facebook

안녕하세요 산업1팀 권가림 기자입니다.

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