1. 개요
| 장거리 미사일인 AIM-54 피닉스를 발사하는 F-14 |
| 비행 시뮬레이션인 DCS World에서의 BVR 전투 |
Beyond Visual Range
공중전의 한 갈래이다. 시계외(視界外), 눈으로 볼 수 있는 범위의 바깥 또는 지구의 둥근 부분 뒤쪽으로 들어가는 구역을 이르는 말이며 반대로 눈으로 직접 확인할 수 있는 범위는 WVR(가시권, Within Visual Range)이라고 한다. WVR에 관한 내용은 도그파이트 문서를 참조할 것.
군사 부문에서는 특히 전투기의 육안으로 식별할 수 있는 거리 너머에서 레이더와 중&장거리 공대공미사일(BVRAAM)[1]로 수행하는 시계외 교전 또는 능력을 지칭할 때 주로 쓰인다. 중장거리 미사일만 있으면 된다는 인식이 있지만 유리한 위치를 선점해 공격하고 이탈할 수 있는 높은 기동성도 중요하다.
원래는 공군 전투기 간의 전투에 적용되는 개념이었지만 이제는 육군이나 해군에서도 적용이 되는 개념이다.
전투조종사들을 저격수로, 전투기를 저격총으로 생각하면 이해가 쉬울 것이다.
2. BVR의 역사와 현황
이미 베트남 전쟁 당시 미군은 AIM-7 스패로우 미사일을 이용하여 시계외교전이 가능했다. 그러나 기술적으로 적아를 확실하게 구분할 수 없어 아군오사가 일어날 가능성이 크고 정치적인 우려도 있어 '적기를 육안으로 확인한 뒤(Visual Identification) 공격'이 강요되었다. 미 파일럿들로서는 죽을 맛이었고 현재는 비판되고 있지만 정치적인 면에서 보면 납득을 못할 것도 아니다.냉전기에 들어서는 미해군 항모전단에 장거리에서 대함미사일을 쏟아부으려는 소련군을 저지하기 위해서라도 BVR이 중시되기 시작했다. F-14 전투기는 AIM-54 피닉스 미사일을 이용해 150km의 거리에서 소련 폭격기를 요격하려고 시도하였고, 이는 AIM-120 암람(이름부터가 '발전형 중거리 공대공 미사일'의 약자다)으로 이어졌다. 21세기 초반 현대에 와서는 구형 전투기의 현대화 개량이나 공중전 능력 평가에 '암람을 사용할 수 있는가'가 가장 직관적이고 중요한 평가요소일 정도. 단순히 미사일을 장착한다고 되는 것이 아니라 원거리의 적기를 레이더로 포착하고 추적하며 발사된 미사일이 비교적 작은 자체 레이더로 표적을 포착할 때까지 유도해 주는 능력이 필요하기 때문이다.
한국의 FA-50 골든이글도 암람을 다느냐 마느냐가 논란이 되었고, 심지어 싱가포르나 브라질의 F-5는 현대화 개량을 통해 중거리 미사일을 장비할 수 있어서 FA-50과 동급 이상이라고 평가받는 판국이다. 공중전 능력 우세, 지상공격능력 및 기타등등 열세. FA-50은 해외시장에서 이 가격에 각종 유도폭탄 운용이 가능해서 놀라고 이 가격에 암람을 못쏴서 아쉬워하는 기묘한 포지션이었는데, 기체 성능 자체는 F-5보다 우월한데도 암람 운용능력 때문에 공중전 능력이 열세가 되어버린 것이다. 해외에 제대로 팔려면 암람 인티해야 한다고 말이 많았다. 인도 공군의 MiG-21 전투기도 소련제 공대공 미사일 R-77을 장비하는 개량을 했다.
그러나 이런 소형기는 보다 큰 레이더를 장비하고 보다 원거리에서 적기를 포착할 수 있는 대형 전투기보다 탐지능력과 가속성능에서 열세인지라 같은 암람을 장비하고 있더라도 먼저 포착당하고 먼저 얻어맞은 뒤 이탈하는 적기를 지켜보게만 될 가능성도 크다. 어디까지나 동급의 소형기 중에서는 우세해지고 적 대형기를 견제하며 저항은 해볼 수 있게 된다는 이야기. 이거라도 없으면 원거리에서 일방적으로 차근차근 요격당하는 공중표적에 불과하기에 정치적, 경제적으로 최신예 전투기를 도입할 여력이 없는 국가들이 이렇게라도 BVR 능력을 보유하기 위해 노력하는 것이다.
반면 한국 공군은 북한 공군에 대응하기 위해 최신예 전투기를 대량으로 보유해야 하는 만큼 경전투기에 굳이 암람을 인티하느니 중장거리 공중전은 중대형 제공기에 맡기고 경전투-공격기는 지상 공격에 전념하는 편이 효율적이다. 무엇보다 FA-50에 암람을 인티하면 예산 절감과 외화 절약에 혈안이 된 정부에서 "암람 쏠 수 있으니까 됐잖아." 라고 말하며 국산품 애용하라고 강요할 가능성이 있는지라 F-50 개발이나 FA-50 암람 인티그레이션을 거절해왔으나, 2020년대 FA-50을 도입한 주요 국가들인 필리핀과 폴란드가 그들의 가상적국인 중국과 러시아 대비 전술기 세력 규모의 격차가 크기 때문에 경전투기에도 본격적인 BVR 능력을 필요로 하는 상황이고[2] 이러한 구매자 측의 요구가 반영되어서 FA-50 Block 20에 BVR 능력이 부여되는 것이다.
또한 큰 게 유리하다고 대형 수송기나 폭격기에 대형 레이더를 장비하고 미사일을 잔뜩 달아 공중 미사일리어로 사용하는 것도 비효율적인데, 보다 강력한 기동성을 지닌 전투기가 공중 미사일리어의 레이더에 포착당해 선제공격받더라도 이쪽도 미사일을 발사하고 나서 적의 미사일이 충분히 접근하기 전에 이탈할 수 있기 때문이다. 결국 BVR을 위해서는 항전장비와 미사일 성능뿐만 아니라 기체의 기동성까지 모두가 높은 수준에서 균형을 이루어야 하는 것이다.
그리고 현대에는 여기에 스텔스 기술 및 카운터 스텔스까지 추가되었다. 스텔스 기술이 확산되면 서로가 발견을 못해서 다시 근접항공전의 시대가 올 것이라는 예측도 있었지만 현대의 카운터 스텔스 기술은 어떻게든 레이더를 강화하고 분석능력을 발전시켜 원거리에서 적 스텔스기를 포착하여 공격하는 방향으로 가고 있다. 미군 스스로 F-35급 스텔스기를 300km 거리에서 포착할 수 있다고 주장한다. 그러고 나면 결국 BVR이고, 상술했듯이 소형기(F-35)보다 강력한 엔진과 항전장비를 갖춘 대형기(F-22)가 더 유리해진다. 차라리 스텔스기가 아니더라도 F-15DJ[3]와 같은 대형 제공전투기와 강력한 지상/공중 레이더가 조합되면 스텔스기에 대한 장거리 요격이 가능할 지경이다.
구체적인 방법은 다음과 같다. 오차가 km 단위로 나지만 스텔스기를 탐지할 수 있는 장파장 레이더로 스텔스기를 감지하면 고속 순항성능을 갖춘 대형 전투기가 고속으로 날아가, RCS가 비교적 큰 상방향이나 측면 등에서 스텔스기를 수색하거나 아예 차가운 고고도의 공기 속에서 공기마찰로 달구어져 있는 적기를 적외선으로 찾아낸다는 컨셉[4]. 물론 공격측도 장파장 레이더에 탐지당했다 싶으면 초음속 순항능력을 이용해 접근을 회피하려 할 것이며, 크게 보아서는 서로 미사일을 교환하지는 않더라도 이렇게 유효한 접근위치와 공격위치를 선점하기 위한 기동전 역시 BVR의 일부라고 할 것이다. 반면 F-35와 같은 소형기는 가속성능과 기동성이 F-16보다도 떨어지는 수준인지라 침투측에서의 접근 회피도, 요격측에서의 적기 추적도 어렵다. 스텔스성을 이용해 적기가 접근해 주기를 기대하며 예상 침투경로에서 매복할 수 있을 뿐. 미국이 F-35는 동맹국에 큰 문제 없이 공급해 주면서 F-22만은 단단히 움켜쥐고 있을 법 하다.
게다가 이에 대한 대응전술로 공격측에서는 방어측의 레이더를 선제공격하는 등, 스텔스 기술의 발전에 즈음하여 장거리 교전능력은 더욱 중시되는 상황이다. 아울러 현대의 스텔스 기술로 거부할 수 없는 L밴드 AESA 시커를 갖춘 중대형 대공미사일이 개발되면 스텔스기에 대한 직접 장거리 요격도 가능해질 것으로 보인다.
2.1. 방식
적기를 성능 좋은 레이더로 먼저 포착하고 레이더 유도 미사일을 쏘면 끝날 것 같지만 그렇지 않다. 무작정 락온을 건다면 적도 RWR이 울려 공격받는다는 사실과 적기의 방향을 알게 된다. 레이더는 방사한 전파가 충분한 출력으로 반사되어 되돌아와야 인식할 수 있으므로, 본질적으로 더 멀리에서 적의 레이더 전파를 감지할 수 있다.따라서 직접 락온을 걸지 않고 레이더를 탐색 모드(TWS)로 미사일을 발사하여 미사일이 적이 회피 불가능한 거리에서 락온하게 하거나 IRST로 원거리에서 적을 포착하여 적외선 미사일을 발사하는 등의 방식이 필요하다. 보다 강력한 레이더로 멀리서 포착할 수 있으면 더 좋으니 지상배치 레이더나 공중조기경보통제기의 지원이 필요하며, 이렇게 탐지와 공격을 따로 한다면 적기가 예상하지 못한 방향에서 공격할 수 있다. 레이더는 그 나름대로 음영구역이 있고, 예측하지 못한 방향에서 공격하면 적기에게 공격이 탐지되는 것을 최대한 늦출 수 있으므로 효과적이다.
적국이 평소에 전파 정보를 수집하지 못하게 하고 최신 AESA 레이더와 같이 불규칙적인 전파를 방사하여 적의 RWR이 반응하지 않고 탐색, 추적하는 기술도 요구된다. 또 암람 등의 미사일의 최대사거리는 수백키로에 달해도, 실질적으로 명중이 가능한 거리는 훨씬 짧기에 유리한 위치와 에너지를 확보해야 한다.
적기가 먼저 공격을 한다면 강력한 ECM으로 교란하거나 적을 3시 또는 9시 방향에 두는 빔 기동 등의 방식으로 에너지를 낭비시킨다. 미사일은 훨씬 작고 빠르므로 비행시간에 한계가 있어서 한 번만 제대로 피하면 영화처럼 되돌아와 맞추거나 하는 경우는 드물다. 그 한 번의 회피를 위해 미사일이 충분히 접근하면 채프와 플레어를 살포하여 교란을 시도하고, 현대 들어서는 레이저로 미사일을 요격하는 방어시스템까지 개발되고 있다. 아직 미사일을 직접 파괴하는 수준까지는 안되지만 민감한 센서를 마비시키는 정도는 가능하다. 다만 제대로 훈련된 적기라면 회피할 수 없는 위치에서 발사할 것이니 이미 발사되었다는 것 자체가 상호 유리한 위치를 선점하기 위한 기동에서 패배하였다는 의미나 마찬가지이고, 그게 아니어도 회피기동과 미사일 대응에 에너지를 대량으로 소비하기에 살아남더라도 이후의 전투에 크게 불리해진다[5]. 그나마 상대방의 위치를 안다면 맞쏴서 상대방의 에너지도 소비시켜 줄 수 있으므로 현대 공중전에서 살아남기 위해서는 최소한의 BVR 능력이 필요하다.
2.2. 대표적인 BVR 무장
- AIM-7 스패로우
- AIM-54 피닉스
- AIM-120 AMRAAM
- MICA - 시커에 따라 단거리(IR, 적외선 유도)와 중거리(RF, 능동 레이더 유도)를 커버한다.
- MBDA 미티어
- R-27
- R-77
- R-33
- R-37
- K-100
[1] Beyond-Visual-Range Air-to-Air Missile, 유효 사정거리에 따라 MRAAM(중거리) 내지는 LRAAM(장거리)으로 부르기도 한다.[2] 경전투기인 FA-50이 공대공 임무에 투입되는 상황은 제대로 된 BVR 능력을 갖춘 중대형 제공기를 200대 이상 운용하는 한국 공군에게는 제공권을 상실했다는 의미지만, 그 정도의 제공기를 보유하지 못한 필리핀이나 폴란드 입장에서는 충분히 있을 수 있는 일이다.[3] 일본 항공자위대도 러시아 스텔스기에 대비해 카운터 스텔스 전술을 연구하는 것으로 알려졌다.[4] 다만 고고도에서 IRST는 수백km 거리의 적기를 포착할 수는 있지만 탐지면적이 좁아서 예상 위치를 모두 탐지하는 데 시간이 걸린다. 어느정도 위치를 알고 있는 상태에서 정확히 측정하는데는 도움이 되지만 신뢰할 수만은 없으며, 넓은 공역을 감시하기 위해서는 레이더가 필요한 것. 현대의 최신형 전투기들이 IRST에 의존하지 않고 고성능 레이더를 장비하려고 노력하는 이유다.[5] 이는 BVR도 아닌 명중율 낮은 초기형 사이드와이더가 사용되기 시작한 진먼 포격전과 베트남 전쟁에서부터 실현되었다.
3. 육군 BLOS
육군은 BVR 과 유사한 개념으로 통상 가시선외 BLOS(beyond line of sight) 전투라고 부른다. NLOS(non-line of sight) 라고 부르기도 한다. 공군이나 해군과 달리 지상에는 지형의 변화와 다양한 엄폐물이 있으므로, 단순히 지평선 너머까지의 먼 거리에서 교전하는 것 외에 엄폐물 뒤에 숨어있는 적과 교전하는 것도 포함할 수 있다. 특히 시가전과 같은 복잡한 전장에서는 근접전임에도 불구하고 시야 바깥의 적을 찾아내고 공격하는 것이 매우 중요하다.일반적으로 평지의 경우 수평선까지의 거리는 사람 키높이에서는 4.7km, 5미터 높이에서 또는 목표물의 높이가 1미터일 때 8km 정도이다. 이를 통상적 육상의 가시거리 전투의 한계로 보고 있다. 100미터 고지에 올라가면 가시선 거리가 35km가 된다. 전차포의 경우 유효사거리 2km, 최대 사거리 4km 정도이고 105밀리 야포의 경우 최대 사정거리 11km, 155밀리 자주포는 30-40km 정도이다. 그래서 적을 관측할 수 있는 고지를 확보하는 것이 중요하며, 6.25 전쟁에서 수많은 고지전투가 기록에 남아 있는 것이 가까운 예시다.
각종 항공무기가 발전하고 또 가격이 내려가서 공중경보통제기, 정찰기, 무인드론 등 고지가 아니더라도 지상전투에서 적의 동태를 관측할 수 있는 다양한 수단이 등장하고 포의 사정거리나 유도미사일 등 정밀유도무기의 등장으로 지상전투도 점차 교전거리가 멀어지고 있는 것은 사실이다. 그러나 걸프전에서 5주간의 항공폭격에도 이라크군이 비록 보급과 기동력이 봉쇄되고 사기가 극도로 저하하였을 망정 숫적으로는 상당한 전력을 유지했고,[6] 코소보 사태에서 세르비아군이 연합군의 항공공격에 일방적으로 당한 것처럼 보였으면서도 위장풍선 등의 디코이를 사용해 상당수의 전력을 생존시켰다. A-A 전쟁에서는 튀르키예제 드론이 명성을 떨쳤지만 이건 드론이 뛰어났다기보다[7] 양 군 모두 제대로 야전방공을 운용하지 못한 이유가 컸다. 드론에게 전차들이 일방적으로 얻어맞는 것처럼 보였지만 양 국 모두 그 전차부대를 적 후방에 진출시켜 지휘계통을 파괴하기 위해 무진 애를 썼으며, 결국 그로써 전쟁의 향방을 결정지었다.
결론적으로 지상전에서도 BLOS 병기의 치명성은 점차 높아져가고 있으나 근접전 부대 또한 필수적이기에, 이들은 시소 게임처럼 경쟁적으로 발전하는 한편 상호보완적으로 진화할 것이다.
3.1. 육군 BLOS 예시
- 포병: 이미 1차대전기부터 중포의 사거리가 지평선을 넘어간 전통있는 NLOS 무기. 강력한 전차도 적의 집중포격에 휘말리면 전투력을 상실하기 십상이고[8] 이를 피하기 위해 아군 포병의 지원이 필요한 등 자주포부터 박격포까지 결코 중요성을 낮추어 볼 수 없다. 사거리연장과 표적획득, 명중율 증진을 위해 자체적으로 정찰포탄 및 유도포탄을 운용하는 등 스마트화가 진행되고 있다.
- M142 HIMARS: 2022년 5월 우크라이나에 제공되어서 사용되고 있으며 러시아가 즉각 HIMARS 2문을 파괴했다고 주장했지만 프로파간다로 밝혀졌다. 탄약고 근무 병사들의 사기가 뚝 떨어지고 탈영까지 일어나 안정시킬 필요가 있었던 것으로 보인다.
이후 미국에서 12문 추가로 제공하여 7월 현재 우크라이나군에서 16문을 운용한다. 러시아는 다시 6문을 파괴했다고 주장했지만 미국에서는 파괴당한 HIMARS가 없다고 발표했다.
이렇게 각광을 받다보니 최근 중장비를 대량으로 분실하고 있는 폴란드에서는 군비 증강의 일환으로 HIMARS 500량(...)을 요청했는데, 미국으로서도 단번에 채워줄 수 없는 수량인지라 한국의 M270 MLRS급인 천무 다연장로켓에 눈독을 들이고 있다. - 전술탄도탄: 포병보다 먼 거리를 타격할 수 있는 단거리 탄도무기. 이 역시 기술 발전에 의해 정밀도가 높아지면서 치명성이 높아지고 있다.
- 대전차미사일 중 일부: 사실 대부분의 대전차유도탄은 사용자가 직접 조준기로 적 전차를 조준하고 발사하는 방식이다. 현재로서는 발사모체는 숨어서 정찰헬기나 무인기가 조사하는 레이저를 추적하게 할 수 있는 헬파이어 등 소수의 최상위권 미사일만이 NLOS 병기라 할 수 있다.
미국에서는 미사일에 카메라를 달고 그 영상을 광섬유로 전송하여 조종병이 화면으로 보고 공격 목표를 결정하는 미사일도 연구했었는데, 작정하고 이름부터 NLOS였지만 결국 개발 중지되었다. - 공중작렬식 전차포탄: 엄폐물 아래에 숨어서 공격하는 적 대전차미사일을 저지하기 위해 아예 전차 자체에 박격포를 설치하는 사례도 있으며, 공간을 차지하고 운용능력이 필요하니 고폭탄에 시한신관을 장비해 엄폐물에 숨어 있는 적 대전차병의 머리 위에서 폭발시키는 포탄도 개발되었다. 사거리는 짧지만 가시선외 무기인 것은 맞다.
한국의 K-3 전차를 비롯하여 개념연구중인 차차세대 전차에 이르러서는 장거리 유도포탄과 드론 운용이 적극적으로 제시되고 있으나 그에 반대하는 주장도 크다. 도로나 교량 때문이라도 중량에 한계가 있는데 거기에 드론 운용장비 따위를 넣으면 그만큼 직접 전투력이 약화되고, 포탄 한 방 맞으면 장갑으로 튕겨내더라도 그 충격에 민감한 드론 운용 장비 등이 고장나기 십상이기 때문이다. 그럴 바에는 전차는 어디까지나 아군에 앞장서서 움직이는 방패이자 적의 움직이는 방패를 격파하는 대전차포에 특화하고 가시선외 전투는 후방의 지원부대에 맡겨야 한다는 주장이다. 어느 쪽이건 각국의 미래전차는 대전차미사일에게서 살아남는 생존성을 중요한 팩터로 삼고 있으며, 따라서 NLOS만으로 지상부대를 전멸시키기는 쉽지 않다. - 드론: 미사일이나 유도폭탄을 장비해 떨구는 중~대형 드론이 있는가 하면 박격포나 유탄발사기 정도 크기에서 쏘는 보병부대 단위 드론도 있다. 심지어 미군은 분대에서 소모성 드론을 발사해 그 카메라로 항공정찰을 하고 주요 목표물을 타격하는 스위치블레이드 드론을 실전에 투입중이다.
그러나 이런 드론들이 큰 성과를 거두었던 것은 그간 지상군의 야전방공 체계가 그다지 신경쓰지 않은 저고도, 저속 무기라는 이유가 강했으며, 때문에 야전방공 체계가 강화되고 가벼운 박격포용 대포병레이더(68kg으로 지프 한대로 운반가능)를 대 드론 대공레이더로 응용하는가 하면 심지어 드론을 요격하기 위한 저가 자폭 드론이 개발되는 등 방어체계 연구가 진행중이다. 애초에 성공적인 신무기는 그것이 등장한 잠깐 동안은 마치 무적인 것처럼 보이며 큰 효용을 발휘다가도 상대방이 대응책을 꺼내들면 곧 무력화되는 것이 일반적으로, 그 잠깐의 전과를 숭배화하여 너무 의존했다가는 어뢰에 의존한 프랑스의 청년학파가 영군 해군이 어뢰정을 저지하는 구축함이라는 함급을 개발함에 의해 무력화되고 프랑스의 해군력 자체를 장기적으로 취약화시킨 것처럼 차후 문제를 일으킬 심산이 크다.
아울러 일부 업체에서는 멀티콥터에 폭발물을 장착하여 시가전에서 장애물을 넘나들며 창문으로 들어가 복도를 따라 침투해 스스로 적병을 발견하고 폭발하여 살상하는 드론까지 개발중인데, 아군이나 민간인을 살상할 가능성이 우려되어 논란이 있는 한편 이러한 무기체계가 일반화되었을 때 보병이 전장에서 어떻게 활동해야 할지가 군사학자들의 고민이다.
4. 해군의 BVR
해군 함정간 전투는 원래부터 교전거리가 멀고 광학적 시야거리인 20-25 km 정도는 2차대전 이후 레이더가 보급되어 이제는 별 의미가 없다. 해군 함정의 레이더는 전투기 레이더에 비해 출력이 매우 강하고 탐지거리도 매우 길다. 보통 100 km 를 넘어가고 최신 레이더는 300 km 가 넘어가기도 한다. 이건 전투기나 탄도미사일 같은 것을 탐지할 때 이고 소형 수상함이나 수면에 가까이 나는 대함미사일 등에 대해서는 지구의 곡면 때문에 수평선을 넘어가는 최신 레이더로도 80 km 정도로 크게 줄어든다. 5 인치 함포의 사정거리는 50 km, 특수탄의 경우는 120 km 정도 이다. 함대함 미사일의 사정거리는 보통 180 km 정도 이다. 즉 현재 해군함정은 기본이 BVR 전투이다.하지만 여전히 어뢰 탐지나 소형고속정 잠수함의 기습 등의 탐지는 육안에 의지할 수 밖에 없어 견시 등 육안 관측을 병행하고 있다. 이를 보완하기 위해 현재는 해군용 함상헬기 나 해상초계기 등으로 함정의 제한된 탐지거리를 연장하고 있다. 하지만 해상 헬기의 경우는 비행속도가 느리고 체공시간이 길어야 2-3시간에 불과해서 작전시 이용이 제한적이다. 2대를 이용해 교대로 작전한다고 해도 정비등 작전시간이나 탐색구역 등에 제한이 크다. 이를 연장하기 위해 무인 헬기나 무인 틸트로터기 기술 등을 이용해 6시간 이상의 체공시간과 고속비행 등으로 탐색거리를 확보하는 것이 필요하다.
현대의 해병대는 현재 초수평선 상륙작전이라는 개념을 발전시키고 있다. 전통적 상륙작전은 해안선에서 25 해리(46 km) 이내의 거리에 상륙함을 투묘, 정박시키고 그 거리에서 상륙주정 등으로 상륙작전을 하는데 초수평선 상륙작전은 해안의 가시거리나 해안레이더, 해안포의 탐지거리나 사정거리를 벗어나 해안에서 50 해리 (93 km) 정도의 원거리에서 정박해 호버크래프트 헬기 등 고속상륙수단으로 상륙작전을 벌이는 것을 말한다.