미해군 최초 전략 핵잠수함의 주무장 regulus 순항미사일

1947년 미 해군은 함재기의 명가였던 vought 항공사에 순항미사일의 개발을 의뢰하였고 다음과 같은 spec 을 제시 합니다. - 잠수함에 장기간 보관하고 발사 할 수 있는 크기이되 3,000 파운드 무게의 50 kton 핵탄두 ( w5 ) 를 장착 할 수 있어야 하고 최하 마하 0.85의 아음속으로 최하 500마일 비행이 가능하며 명중률이 최대 0.5마일 이내여야 한다. - 제작의뢰를 받은 vought 는 1943년부터 4,000 파운드 탄두를 적재할 수 있는 사거리 300 마일의 미사일을 개발 중에 있었기 때문에 이미 사전 노하우를 축적하여 놓고 있었습니다. 거기에 더해 종전으로 독일의 v-1 무인 제트기를 확보하게 되자 이를 참조하여 사거리, 정확도, 탄두 탑재량, 이륙(함) 거리 등을 개선하는 연구도 병행 중이었습니다.

vought 는 v-1 이 사용하였던 ram jet 엔진 보다 추력이 뛰어난 turbo jet 엔진을 채택하여 해군당국의 요구조건을 대부분 맞출 수 있었으며 육상기지보다 훨씬 작은 잠수함에서도 충분히 발사가 가능하도록 본체에 추력을 더 할 수 있는 부스터를 장착하여 v-1 에 비해 발사레일의 길이를 획기적으로 단축한 시제품을 1951년 선보입니다.
지상 발사 실험 결과에 대만족한 해군은 ssm-n-8 제식번호를 부여하고 순항미사일의 별이 되라는 의미에서 레굴루스 regulus 라는 애칭을 붙여 주었습니다. 미 해군은 제2차 대전 당시 함대 호위잠수함으로 사용하던 ssg-282 tunny 와 ssg-317 barbero 를 개조하여 레굴루스 핵미사일을 탑재함으로써 드디어 전략 핵잠수함 시대를 개막합니다.

이때부터 잠수함은 해상 차단이나 함대 호위만을 전담하는 전술무기가 아닌 적의 심장부를 강타 할 수 있는 전략무기로써 그 성능을 업그레이드하게 되었고, 핵무기의 투발 수단으로 전략폭격기외에도 잠수함이 사용됨으로써 보다 최고 전쟁지휘부 입장에서는 보다 다양한 작전 계획을 세울 수 있게 되었습니다.

오히려 전략폭격기는 둔중한 몸체 때문에 목표지점까지 비행하는 동안 요격을 받을 수 있는 가능성이 큰데 반하여 잠수함은 은밀성을 이용한다면 적의 심장부까지 최대한 안전하게 접근 할 수도 있었습니다. 거기에 더해 전략 핵잠수함의 성능을 한 단계 업그레이드 하는 사건이 벌어지게 되었습니다.
regulus 순항미사일을 장착한 잠수함이 ssg-574 grayback, ssg-577 growler 등으로 늘어나 미국은 본격적인 핵잠수함시대를 열었는데 노틸러스의 성공을 발판삼아 드디어 1959년부터 핵추진을 갖춘 ssgn-587 halibut에 regulus 순항미사일이 장착됨으로써 미 해군이 진정으로 꿈꾸던 전략핵잠수함 시대의 개막을 열게 되었습니다.

그런데 regulus는 여기에서 진화를 멈출 수밖에 없었습니다. regulus 순항미사일을 발사하기 위해서는 우습게도 잠수함의 은밀성을 포기하여야 하였습니다. regulus 순항미사일은 잠수함이 수면 위로 부상하여 상부에 설치 된 cave 를 개방한 후 목표물을 조준시킨 후 발사하는 시스템이었는데 이 때가 적진 깊숙이 침투하여 작전을 펼쳐야 잠수함들에게는 극히 위험한 순간이었습니다.

즉, 은밀하게 핵미사일을 운반 할 수는 있지만 발사 시 어쩔 수 없이 노출하여야 한다는 점이었습니다. 이러한 약점을 극복하기 위해서는 수중에서 레굴루스를 발사하거나 아니면 레굴루스의 사정거리를 늘려 위험한 적진까지 가지 않고 안전지역에서 발사를 하는 방법이 있었는데 이것 또한 역설적으로 regulus 개발의 주춧돌이 되었던 제트추진방식의 순항미사일이 가지는 한계 때문에 불가능하였습니다

결국 해군은 이러한 은밀함을 좀 더 특화하여 잠수함을 전략 핵무기의 플랫폼으로 계속 유지 하고자하는 전략으로 장거리탄도미사일의 이동식 보관 및 발사대로써의 잠수함을 생각하였고 polaris, poseidon, trident 이어지는 잠수함탑재 전략 핵미사일은 이러한 개념 하에 만들어진 전략병기인데 이전세대의 레굴루스와 감히 비교 할 수 없는 정확한 타격력과 은밀성을 갖추고 있습니다

순항미사일의 역사와 발달

탄도 미사일과 순항 미사일의 가장 중요하면서도 유일한 차이는 순항 미사일은 대기권 내에서 작동한다는 점이다. 여기에는 장점도 있고 단점도 있다. 대기권 내의 비행이 갖는 하나의 장점은 전통적인 방식의 비행 관제가 유인 항공기의 기술응용으로 쉽게 이루어질 수 있다는 점이다. 또한 저공으로 비행하는 순항 미사일은 대공 방어망을 쉽게 피해나갈 수 있다.

대기권 내 비행의 주된 단점은 전략적인 거리를 비행하는 동안 계속해서 동력을 공급받아야 하는 미사일의 연료문제에 집중된다. 일부 전술적인 사정의 대함 순항 미사일은 터보제트 엔진으로 동력을 공급받아 초음속에 달할 수 있었다. 그러나 사정거리가 1,600㎞ 이상이 되면 이 엔진은 막대한 양의 연료를 요하게 된다. 그리고 그만한 연료를 적재하자면 미사일을 유인 제트기 크기에 맞먹을 정도로 크게 만들 필요가 있고, 그렇게 되면 미사일이 적의 방어망을 피할 수 있는 순항 미사일 고유의 능력을 상실하게 된다. 이와 같은 사정·규모·연료소비 사이의 균형을 유지해야 하는 문제는 터보팬(turbofan) 엔진이 레이더를 피할 수 있는 크기 정도로 소형화되면서 해결되었다. 터보팬 엔진은 안정적이고 연료소비가 경제적이었다.

탄도 미사일에서와 마찬가지로 순항 미사일의 개발에서도 유도가 해묵은 과제였다. 전술용 순항 미사일은 일반적으로 무선이나 관성유도를 이용하여 표적의 근접지에 도달한 다음 여러 가지 레이더나 적외선장치로 표적을 추적한다.

그러나 무선유도는 조준선 범위라는 제약을 받게 되며, 관성유도 체제에서는 비행시간이 길어지면 정확도가 떨어지기 쉽다는 문제점이 있다. 순항 미사일에 적합한 장사정(長射程) 유도는 내장된 전자식 지도조합(地圖照合) 장치에 의해 수시로 수정될 수 있는 관성유도 체제가 계획될 때까지는 실용화할 수 없었다.

실용화한 최초의 순항 미사일은 제2차 세계대전 때 독일군이 사용한 v-1이다. 이 미사일은 시속 640㎞의 속도를 낼 수 있었고 사정거리는 240㎞가 넘었다. 경로관제는 압축공기로 작동되는 자이로스코??자기 컴퍼스의 조합으로 달성되었고, 고도는 단순한 기압고도계로 조정되었다. 이 미사일은 비행할 때에는 소형 프로펠러로 무장되었다. 이 프로펠러는 규정된 횟수로 회전을 한 다음 발사대로부터 안전거리상에서 탄두를 활성화시키는 역할을 했다. 탄두의 폭발은 충돌식이었다.

1945~48년 미국은 일련의 순항 미사일 개발 프로젝트를 시작했다. 스나크(snark) 계획은 1945년 시작된 공군의 프로그램이다. 이것은 907㎏의 핵이나 재래식 탄두를 8,000㎞의 거리까지 보낼 수 있는 아음속(亞音速：시속 960㎞) 순항 미사일을 생산하기 위한 계획이었다. 처음에 스나크는 터보제트 엔진과 관성항법 체제를 사용했고, 대륙간 사정에 대비하여 천측(天測) 항법 모니터를 보완용으로 이용했다. 스나크와 그 후신인 스나크 Ⅱ는 정도(精度)와 높은 연료소비의 문제로 1961년 해체되었다.

미국의 또다른 개발은 v-2를 기초로 하여 대륙간 초음속 미사일로 설계된 내버호(navaho) 계획이었다. 그것은 v-2의 기본구조에 새로운 조종 날개면을 장치하고, 로켓 엔진을 터보제트와 램제트의 조합으로 대체한 것이었다. 초음속의 수직상승 및 관제와 관련된 기술부문을 제외하고는 내버호가 설계자들의 기대에 부응하는 다른 면은 거의 없었다. 가장 실망스러운 것은 지속적인 초음속 비행에 필요한 램제트 엔진의 고장이었다.

제대로 점화되는 엔진이 극히 적었는데, 그 원인은 가지각색이었다. 이 프로그램은 1958년 취소되었지만, 내버호에서 개발된 기술들은 다른 여러 분야에 이용되었다. 드디어 레드스톤(redstone) 미사일에서 로켓 부스터가 엔진으로 쓰이게 되었다. 이 엔진은 머큐리 유인 우주선들을 추진하는데 사용되었으며, 같은 기본 설계가 탄도 미사일인 소어 미사일과 아틀라스 미사일에 사용되었다.

관성자동항법 방식의 유도체계가 그후에 제작된 순항 미사일(하운드 도그)에 채택되었고, 미국의 핵잠수함 '노틸러스호'가 1958년 북극의 얼음 밑을 통과할 때 이용되었다. 전후 3번째로 나온 미국의 순항 미사일의 개발성과는 매터도르(matador)였다. 이것은 1,350㎏의 탄두에 960㎞ 이상의 사정거리를 갖도록 설계된 지상발사 아음속 미사일이다. 개발 초기에 매터도르의 무선조종 유도는 근본적으로 지상의 조종자와 미사일 사이의 조준선상(照準線上)에 한정되어 있었다.

때문에 미사일의 최대 사정 전체에 미치지 못했다. 그러나 1954년 자동 지형식별 유도(아트란[atran]) 체계가 추가되었다. 아트란은 유도의 중간단계와 최종단계에서 레이더를 이용한 지도조합을 이용함으로써, 오랫동안 순항 미사일의 과제였던 정확도 문제에 획기적인 해결책이 되었다.

미공군이 스나크·내버호·매터도르 프로그램을 연구하고 있는 동안 해군은 관련기술들을 탐구하고 있었다. 레귤러스(regulus)는 매터도르와 아주 유사한 것으로 1955년 가동되었다. 그 제1호는 3.8mt의 탄두를 탑재한, 잠수함과 수상함에서 발사되는 아음속 미사일이었다. 그러나 해군이 경사진 갑판의 대형 신식 핵항공모함과 탄도 미사일 탑재 잠수함을 선호함으로써 바다에서 발사하는 순항 미사일은 상대적으로 그늘 속에 묻히게 되었다.

1970년대초 전자공학의 진보 결과, 유도와 제어의 오랜 문제를 가볍고 저렴한 재료를 사용하여 해결할 수 있는 신뢰도가 높은 방법들이 출현했다. 그 가운데 아마도 가장 중요한 것이 등고선지형도 작성방식 또는 테어콤(tercom) 방식인데, 종전의 아트란에서 고안된 이 방식은 중간단계와 최종단계의 정확도를 현저하게 높였다. 테어콤은 디지털식 등고선지도 작성용의 레이더나 사진 영상을 이용했다. 테어콤 검문소(checkpoint)로 알려진 선정된 비행 지점들에서 이 유도기구는 미사일의 현재 위치를 알려주는 레이더 영상을 프로그램화한 디지털 영상과 조합한다.

그리고 미사일을 정확한 진로에 올려놓도록 그 비행로에 대한 수정지령을 내린다. 테어콤 검문소들 사이에서는 고도의 관성유도기구가 미사일을 유도한다. 따라서 전파탐지를 극도로 어렵게 하기 위해 끊임없이 레이더를 발사할 필요가 없다. 비행이 진행되면서 레이더 지도의 크기가 축소되고 정도가 향상된다. 엔진 설계의 개선도 순항 미사일의 실용가치를 높였다. 1967년 윌리엄스인터내셔널에서 무게가 32㎏ 미만이면서 180㎏ 이상의 추력을 내는 소형 터보팬 엔진(지름 30㎝, 길이 60㎝)을 생산했다. 새로운 연료혼합으로 연료 에너지가 30％ 이상 증가했고, 그것은 곧 사정거리의 연장으로 이어졌다.

베트남 전쟁이 끝날 무렵 미 해군과 공군은 순항 미사일 프로젝트를 추진하고 있었다. 후에 토마호크로 명명된 해군의 수중발사 순항 미사일(sea-launched cruise missile/slcm)은 586㎝로 공군의 공중발사 순항 미사일(air-launched cruise missile/alcm)보다 76.2㎝ 짧았다. 그러나 기구의 구성부분들은 아주 비슷했고 흔히 같은 공장에서 제작되었다. 지상발사 순항 미사일(ground-launched cruise missile/glcm)은 수송·조립·발사 차량(wheeled transporter-erector-launcher)에서 발사하도록 설계되었다. 반면 slcm은 잠수함의 튜브에서 강철통에 담긴 채로 해면으로 방출되거나 수상함의 장갑된 상자형 발사대에서 직접 발사되었다.

마침내 실전용으로 배치된 미국의 순항 미사일들은 30m 고도에서 2,400㎞의 거리를 비행하는 중거리용 무기들이었다. slcm은 3종류로 생산되었다. 그 하나는 전술사정 440㎞의 대함 미사일로, 관성유도와 액티브 레이더 호밍을 결합했고 고성능 폭약의 탄두를 장착했다. 다른 2가지는 중사정(中射程)의 지상 공격용으로, 관성유도와 테어콤 유도방식을 결합했고 고성능 폭약이나 200kt의 핵탄두를 장착했다.

alcm은 slcm과 같은 핵탄두를 탑재한 반면, glcm은 10~50kt의 폭발력이 낮은 탄두를 장착했다. alcm과 slcm은 크기가 작고 비행고도가 낮아 레이더로 잘 탐지되지 않는 장점이 있다. 반면 속도가 시속 약 800㎞의 아음속이어서 일단 탐지되면 대공방어에 취약하다는 단점이 있다. 이런 이유로 미공군은 레이더 흡수제와 같은 스텔스 기술과 표면 반사가 되지 않는 매끄러운 모양을 합체한 고급 순항 미사일의 제작에 착수했다. 이 고급 순항 미사일의 사정거리는 2,900㎞가 넘는다.

자료제공 : (주)비겐 / ttp://timeline.britannica.co.kr / 軍史世界

▶◀ 삼가 고인의 명복을 빕니다.▶◀