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| <colbgcolor=#3399FF><colcolor=#fff> 천궁 天弓 | M-SAM | |
| | |
| 콜드런치 방식으로 발사되는 천궁 | |
| | |
| 2017년 10월 국군의 날 행사에서 공개된 모습 | |
| 개발 | 국방과학연구소 |
| 운용 | |
1. 개요
천궁(天弓)은 적의 공중공격으로부터 국가 주요 시설 및 산업시설 등을 지키는 한국형 중거리 지대공 유도무기 체계이다.천궁 체계는 작전/교전통제소, 다기능레이다, 발사대, 유도탄으로 구성된다. 천궁 유도탄은 수직발사 및 측추력기에 의한 초기회전으로 전방위 대응능력을 갖췄고, 종말 RF능동호밍과 지향성 탄두로 표적 격추 확률을 증대시켰다.#
2. 사업 추진 경과
- 1998년: 이에 김대중 정부는 자체 개발을 추진해[1] 공군이 969억 원을 투입해 한국형 중거리 대공유도무기(KM-SAM) 사업(프로젝트명 철매-II)[2]의 개념연구와 탐색 개발을 시작했다.
- 1999년 9월 29일: 한국형 중거리 대공유도무기(KM-SAM)에 280만 달러의 로열티를 러시아에 지불했다. 일부 기술을 이전받았으나 미사일의 세부적인 성능과 운용방법은 한국 실정에 맞게 개발되었다.
- 2000년 10월 17일: 군 일각에선 패트리어트 미사일 도입을 주장했으나 전장(戰場)이 좁은 한반도에선 북한 스커드 B/C 미사일의 비행시간이 6~8분에 불과해 요격이 매우 어렵고, 걸프전 당시 패트리어트 미사일의 요격률이 매우 낮았으며, 미사일 요격능력을 가진 국산 중거리 대공미사일(KM-SAM)을 자체 개발 중이기 때문에 막대한 돈을 들여 패트리어트를 구입할 필요가 없다고 주장해 사업 타당성 문제를 놓고 논란을 빚었다.
- 2001년 2월 23일: 국방부는 2조 원 규모의 차기 유도무기(SAM-X) 사업에 단독 참가한 미국 레이시온사가 향후 협상과정에서 합리적인 가격조건을 제시하지 않으면 사업 자체를 전면 재검토키로 했다. 국방부는 22일 이 사업이 무기연기될 경우 현재 개발중인 한국형 중거리 대공미사일(KM-SAM)로 기능을 대체, 전역미사일방어체제(TMD)를 구축하는 방안도 검토하겠다고 밝혔다. 이에 앞서 패트리어트 미사일 제조업체인 미국의 레이시온사는 지난 99년 그리스가 도입한 가격보다 20∼30% 높은 가격을 제시해 반발을 사왔다.
- 2002년 11월: 액체추진 과학로켓인 KSR-Ⅲ의 비행자세 제어부의 주요핵심 부품(우주조건에서의 비행자세 제어시스템인 추력벡터 구동장치)을 국내최초로 국산화해 성공적으로 발사한 바 있다.
- 2003년: 98년부터 6년간의 노력끝에 탄두와 표적과의 상대속도, 교차거리, 표적의 형태등에 따라 탄두의 기폭과 방향을 최적화시키는 지능형 근접신관 탑재 기술 개발을 완료하고 국방부로부터 '체계적용가' 판정을 획득하였다.
- 2004년 4월: 가스사출·피스톤방식의 콜드런치·수직발사 체계를 러시아에 이어서 세계에서 두 번째로 개발성공을 발표했다.
- 2005년 1월 6일: 국방부는 대공방어망 구축에 필수적인 차기유도무기(SAM-X) 사업은 예산 확보의 어려움에도 불구하고 중장기적으로 반드시 추진할 계획이라고 했다.
- 2005년 4월 20일: 2004년 12월, 국방부의 차기유도무기(SAM-X) 사업이 백지화되면서 현재 사거리 40 km의 호크 미사일과 180 km의 나이키 미사일을 함께 대체하는 방공미사일을 군이 개발하고 있다고 밝혔다.
- 2005년 10월 6일: 한·러 양국은 6일 모스크바에서 '중거리 지대공 유도 무기체계 상호협력 협정'을 체결했다. 협정은 양국의 국내 승인 절차를 거쳐 2005년 안에 발효될 것으로 알려졌다.
- 2005년 독일의 중고 PAC-2 매각 제의를 검토한 후, 독일 현지에서 PAC-2를 확인하게 되고 이로 인해 SAM-X 사업이 재점화되게 되었다. PAC-3가 아닌 PAC-2라는 비난이 있었지만, 2007년 독일과 1조 500억 원에 도입계약이 채결되게 되면서 최대 2조 5천억까지만 예산을 마련할 수 있었던 한국으로써는 4조에 가까운 신품 PAC-3에 비해 매우 헐값에 구매하게 되었다. 이 PAC-2는 또한 국내에 반입되기 전 7600억 원을 들여 개량해 PAC-3 conf-2 능력을 갖춘 상태로 반입되게 된다. 이러한 사업진행의 결과 나이키 미사일의 대체는 패트리어트 미사일로 하고, 호크 미사일의 대체는 천궁으로 하는 투트랙 정책을 가지게 된다.
- 2006년 4월: 철매-II 사업의 개념연구와 탐색개발을 성공적으로 완료했다. 이로써, 최첨단 다기능 레이다 한국항공우주연구원과 항공 핵심부품인 소형위성발사체의 상단추력기 자세제어시스템 개발계약 체결을 발표했다.
- 2010년 '천궁'으로 명칭결정[3]
- 2011년 8월 5일 개발이 사실상 완료되었다. 완전하게는 8월 말에 완료되며 이는 이례적으로 상당히 빠른 시간 내에 개발완료가 된 셈이다. 그리고 2011년 12월 15일 국방과학연구소에서 개발완료보고회를 가졌다.
- 2015년 10월 14일 초도 양산품 전력화 행사를 가졌다. 2016년 3월 서북도서에 배치되었다고 한다. 서북도서면 북한 공군은 물론 중국 공군도 견제 할 수 있을 듯하다. 아울러 북한군이 전력화 중인 Kh-35 기반의 대함 미사일인 금성 3호를 지상 공격용으로 사용할 경우와 조선인민군 장거리 순항미사일 A형까지 대비한 방공능력 향상도 기대되었다. 2020년 기준 천궁1 18개 포대 배치 완료, 천궁2 7개 포대 양산예정
- 2013년 ~ 2015년 천궁 개량형 개발
- 2017년 11월 2일 공군 방공유도탄 사격대회에서 최초로 천궁의 실사격 훈련을 했다.
- 방위사업청은 2020년 4월 말 천궁의 인도가 완료되었다고 발표했다. 전력화가 시작된 지 5년 만이며, 이로써 기존의 호크 중거리 지대공 미사일을 완전히 대체하게 되었다.
2.1. 러시아와의 인연
알마즈 안테이 통합 설계국은 소련 붕괴~러시아 설립 이후 진행된 급격한 군축으로 사정이 어려웠다. 1998~1999년 당시 한국의 요청으로 개발비납부조건으로 한국과 개발하게 된다. 이를 기반으로 사실상 알마즈 안테이 통합 설계국과 ADD(국방과학연구소)와의 공동 개발을 통해 한국은 천궁을, 러시아는 S-350 비티야즈를 개발했다. 덕분에 천궁은 콜드런칭이나 포대 구성, 운영 교리 등이 러시아 야전 방공미사일과 매우 흡사하다. 기본적인 시스템은 러시아식을 따르지만 성숙도가 높은 미국 기술도 채용하였다. 즉 러시아와 미국 기술이 합쳐진 것이다.
고체 추진 측추력기는 러시아의 기술이전을 받았으나, 특이하게 패트리어트 PAC-3 미사일의 방식을 택하고 있다. 러시아의 S-300, S-400 시리즈는 측추력기용 로켓 연소관이 하나다. 분사가 필요한 노즐을 막고 있는 마개를 순간적으로 분리시켜서 측추력을 얻는 방식이다. 반면 천궁은 여러 개의 소형 연소관이 각각 달린 측추력기를 사용하는 방식으로 PAC-3와 같다.
3. 제원 및 특징
| 중거리지대공유도무기 (천궁) Medium-range Surface-to-Air Missile (M-SAM) | |
| 분류 | 중거리 지대공 미사일 |
| 생산 | 체계 LIG넥스원 탄두/추진체 한화그룹 |
| 전장 | 4.61 m |
| 직경 | 275 mm |
| 중량 | 400 kg |
| 속력 | 마하 4 |
| 탄두 | 지향성 폭발탄두 |
| 추진체 | 고체 로켓 자세 제어용 측추력기 |
| 주파수 | X-band |
| 유도 | 초기 INS 중간 지령유도 종말 능동 레이더 유도 |
| 유효 사거리 | 40 km |
| 요격 고도 | 15 km |
| 요격방식 | 폭발파편방식 |
| 운반 | K-917 이동식 발사차량 |
유효사거리는 40 km, 요격고도는 15 km인 사단급 중거리 지대공 미사일이다. 체계 구성은 크게 미사일 탑재 차량, 레이더 차량, 교전통제 차량으로 나뉜다. 레이더가 목표를 탐지하면 교전통제 차량이 분석 후 교전 명령을 내리고 미사일이 발사된다.
천궁 다기능 탐색레이더는 공간급전식 PESA 방식이다. 지상에서 적기를 찾거나 미사일을 중간유도한다. PESA 방식 레이더는 빔을 편향할 수 있지만, 편향각은 한계가 있다. 따라서 전방향 탐색모드에서는 안테나가 회전한다.
운용자가 발사명령을 내리면 미사일은 수직으로 발사관[4]에서 튀어 나온다. 콜드런칭 방식으로 발사관의 사출 모터가 미사일을 밀어낸 후, 일정 고도에 도달하면 측추력 자세제어모터가 적절한 방향으로 기수를 돌린다. 그 직후 주추력 모터가 작동하고, 양력을 내기에 적절한 속력에 도달하면 조종용꼬리날개가 움직이며 적기를 향한다.
기본 항법은 INS(관성항법장치)가 담당한다. 빠르게 비행하는 적기의 위치는 지상의 탐색레이더가 계속 포착하며 데이터링크를 통해 미사일에 좌표를 업데이트한다. 적기와 충분히 가까워지면 미사일 탐색기에 의해 능동유도된다. 적기를 직격하지 못하고 스쳐지나가면 근접신관이 작동한다. 탄두는 지향성 방식으로, 근접신관 작동 시 단순히 폭발하지 않는다. 폭발력을 집중시키려 1차로 소형폭약이 터져 탄두 모양이 한쪽 방향으로 찌그러지듯 변한다. 이후 2차 폭발을 일으켜 표적 방향으로 집중되게 한다. 이 과정은 순식간에 벌어진다.
천궁은 신기술이 많이 들어갔으며, 향후 발전 가능성이 크다. 플랫폼에 여유가 커서 고고도 버전 개발도 기대할 수 있다.
천궁은 1포대당 발사대 4대(계획상 6대였으나 예산 문제로 감편), 레이더 1대, 교전통제소 1대, 레이더용 발전기차 1대로 구성된다.
3.1. 차량
차량은 기아자동차에서 제작하였다. ① 다기능 레이더 탑재차량, ② 발사대 탑재차량, ③ 장전장비 탑재차량, ④ 전원장치 탑재차량, ⑤ 사격·교전통제소 탑재차량으로 총 5가지의 차량으로 이루어진다. 특징은 천궁 각개 시스템이 분리, 결합이 가능하여 각개 차량에 탑재할 수 있는 모듈화 방식이란 점이다. 비사용 이동정비밴 탑재차량은 K-511A1, 외부발전기 탑재차량은 K-711A1이다. 그 외 자세한 정보는 영상 자료 참조.
3.2. S-350와의 차이점
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| 천궁과 비슷한 시기에 개발된 러시아의 S-350 비탸즈 대공 미사일 |
천궁의 발사 직후 초기선회 및 종말단계에서의 급기동용 측추력기는 PAC-3와 유사한 다중펄스 방식이다. 즉 여러 개의 소형로켓을 사방으로 배치하여 필요에 따라 이것들을 터트려 방향을 제어한다.[5] 9M96E는 동체 내부에 큰 추진제 통이 하나 들어 있고 이것이 터지면 카나드를 향해 나있는 작은 가스구멍으로 뿜어져 나온다. 카나드가 중립상태이면 가스는 카나드에 뚫린 작은 구멍을 타고 다시 균등하게 카나드 앞/뒤로 갈라져 퍼져나가지만, 만약 카나드를 특정각도에 두면 한쪽으로만 가스가 나가는 구조다. 9M96E는 발사 직후 이것으로 방향제어가 가능하다. 이것은 쓸지 안쓸지 모를 방향의 로켓까지 다 박아두는 천궁의 방식보다 효율적이지만, 일단 속도가 붙은 상태에서는 카나드 자체가 만드는 조종력과 측추력기용 가스가 분출되어 만드는 조종력이 서로 반대가 되기 때문에 초기단계 이후에는 쓸 수 없다. 대신 9M96E는 종말단계에서 쓰기 위해 허리 부근에 측추력기가 하나 더 있다.
천궁은 파편집중형 탄두로, 근접신관이 작동하면 그냥 폭약이 터지는 것이 아니라 내부적으로 1차 폭약이 터지고 나서 2차 폭약이 터진다. 이때 1차 폭약이 일부러 탄두를 한쪽 방향으로 찌그러트리며, 곧 이어 2차 폭약이 터질 때 성형작약 효과에 의해 폭발력이 한쪽 방향으로 집중된다. 그래서 근접신관이 잡아낸 표적쪽으로 최대한 폭발력이 집중되게 하는 방식. 9M96E는 여러 개의 기폭장치를 탄두 사방에 배치, 기폭 타이밍 등을 달리하여 충격파가 전달되는 방향이 특정방향이 되도록 하여 폭발력이 한쪽 방향으로 집중되게 하는 방식을 사용한다.
9M96E과 천궁은 러시아의 기술 이전이 존재했을 뿐이지 면허생산과는 거리가 멀다. 대한민국과 러시아 간의 KM-SAM사업으로 서로의 기술기반으로 기술협력, 공동제작에 가까운 형태. 이는 천궁과 동시기에 나온 S-350E 비탸즈 대공미사일에서 잘 나타난다. 천궁은 S-350과 스펙상 거의 같다고 볼 수 있으며 S-350은 천궁과 9M96E는 그 기술이 상이하다는 점을 알 수 있다. (비탸즈 미사일 (위키피디아 영어판))
4. 개량형
4.1. 천궁-Ⅱ (M-SAM Block-II)
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의 [[천궁-II#s-|]]번 문단을#!if 문단 == null & 앵커 != null
의 [[천궁-II#|]] 부분을4.2. 천궁-Ⅲ (M-SAM Block-III)
- '탄도탄 상승단계 요격 지능형 유도제어 기술 연구'에서 MSAM 성능개량 Block-III 에 대한 내용이 나왔다. #
- 'X-대역 25W급 GaN HEMT MMIC 공정기술 및 설계기술' 에서 천궁 Block-III 에 대한 내용이 나왔다. #
- 방위사업청장이 직접 YTN 뉴스 보도에서 천궁-III가 개발에 들어갈 거라는 인터뷰를 하였다.
- KIMST 종합학술에서 M-SAM III X-Band AESA레이더 MFR목업이 소개되었다. GaN 송수신모듈로 구성되며, 약 10,000여개의 T/R채널을 지녔다. TR채널당 출력은 25W로, MFR의 총 출력은 250 kW급이다. 한화시스템 관계자에 따르면, 기존 천궁-II 대비 탐지거리 300 km 이상 탐지고도 30 km 이상 성능을 갖는다고 한다.
- 2023년 4월 25일, 방위사업청은 제153회 방위사업추진위원회를 열어 2034년까지 사업비 2조8,300억원을 투입해 천궁-Ⅱ보다 요격성능·교전능력 등이 향상된 무기체계를 확보하는 M-SAM 블록-Ⅲ 사업추진기본전략안을 심의·의결했다.#
5. 수출
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의 [[천궁-II#|]] 부분을파생형이 천궁-II가 UAE,와 이라크,사우디 아라비아에 수출계약이 성사되었고 UAE는 현재 운용중이다.
그외 어떤 형인지는 밝혀지지 않았지만 여러 국가에서 도입을 시도중이다. 대표적으로 폴란드가 천궁에 관심을 보이고 있다. 원래 우크라이나 우크로보론프롬 소속 ARTEM과 공동으로 개발하던 NAREW 중단거리 지대공미사일 시스템을 올해부터 총 19포대 배치할 계획이었다.
그러나 우크라이나 전쟁이 발발하면서 우크라이나가 먼저 사용하고 있어 방공망을 보완할 대안이 필요해진 상황이다. 거기다 프랑스제인 VL-MICA나 독일제 IRIS-T는 프랑스와 독일이 러시아와의 관계에서 애매하고 미온적인 태도를 보임에 따라 사후 후속지원이 제대로 안 될 가능성을 염두에 두고 있는 듯하다.
또한 모로코도 어떤형인지는 밝혀지지 않았지만 천궁 도입 가능성을 검토 중인 것으로 알려졌다. #, #
6. 실전
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의 [[천궁-II#|]] 부분을7. 사건/사고
- 2019년 3월 18일 춘천 천궁 대공미사일 오발 사고가 벌어졌다. # # 3월 18일 10시 38분경 정비 도중 비정상적인 발사가 확인되었지만 결국은 정비 실수로 인해 일어난 것이 밝혀졌다.
- 2022년 11월 2일 충남 보령에서 공군 미사일방어사령부가 주최한 유도탄 사격대회에서 천궁 미사일 1발이 비행 중 폭발했다. 원인은 교신 불량으로 비행 중 자폭처리 됐다고 한다. 천궁 한 발이 발사 후 약 10여 초간 연소하면서 연료를 모두 소모했고, 해상으로 약 25㎞ 날아간 뒤 폭발했다고 한다.# 군 당국은 2017년 전력화 이후 17발의 시험발사에 모두 성공했는데, 이번이 첫 실패 사례라고 전했다.[6]
8. 기타
- 나이키, 호크와는 달리 가격이 비싼 편이다. 북한군 MiG-21, MiG-19 전투기를 요격하면, 이걸로 저런 구식 항공기를 격추할 필요가 있나 이럴 수 있는데, 북한군 전투기가 아무리 구식이어도, 미사일보다는 훨씬 비싸다. 거기다 전투조종사의 가치는 전투기보다도 높다고 평가되며, 요격 무기와는 비교도 할 수 없는 법이다.[7] 게다가 아무리 구식이니 박물관이니 하는 기종이라고 해도 아무런 견제를 받지 않고 지상공격을 한다면 대응수단이 없는 지상군에게는 큰 위협이다. 또한, 북한의 공군 뿐만 아닌 인민해방군 공군 을 상대로 전투기를 격추시키기 위해서는 알맞다고 볼 수 있다. 해당 기체에 공격당해서 입을 피해액까지 감안하면 미사일이 비싸다는 여유를 부리기는 힘들다.
- 과거 네이버캐스트에 천궁 미사일에 관한 글이 올라왔는데, 댓글의 반수가량이 천궁(파워서플라이) 관련으로 장난성 댓글이 많았다. 게다가 파워서플라이 천궁을 비하하는 '뻥궁' 관련 댓글들을 미사일 천궁을 비하하는 걸로 오해해 컴덕과 밀덕 사이 키배가 벌어지는 등 별별 소동이 있었다. 우연의 일치로 파워서플라이 천궁도 같은 한자(天弓)를 쓴다. 원본(접속불가) 지식백과
- 천궁 대공미사일 개발 과정 중에는 여러 에피소드들이 있었다. 원래 공간 급전식 레이더는 러시아에서 공급할 예정이었으나 성능은 좋은 편이었지만 워낙 아날로그로 구성되다보니 장기운용이나 정비유지 등에서 안 좋은 점이 있었고, 결국 국내에서 서방이나 국내 부품을 통해서 국산 공간급전식 레이더를 개발하게 된다. 그리고 이 개발 영향으로 추후 위상배열레이더(AESA) 기술과 미사일 시커 등의 기술 발전에 상당히 많은 도움이 되었다고 한다. 물론 이 개발 과정 중에는 타국에서는 10조 원 이상 투자해야 나오는 중요한 전략 무기 개발비가 들지만 약 5000억 원 수준에 개발한 것이 큰 성과로 추정된다.#
- 2020년에 나온 국방과학기술플러스 248호의 한국형 중거리 공대공 유도탄 문단 중 잠깐 '기존의 대공미사일인 천궁이나 해궁은 KF-X에 그대로 장착하기에는 너무 무겁거나 너무 작다'라고, 천궁의 공대공화가 부적절함이 언급되었다.
- 2022년에 벌어진 러시아의 우크라이나 침공 이후 우크라이나 대통령인 볼로디미르 젤렌스키는 영상 연설로 러시아를 몰아내는 데 도움이 필요하다며 천궁 대공미사일을 비롯한 군사 무기들을 달라고 요청했다. 하지만 국방부에서는 군사 무기 지원이 곤란하다고 거절한 상태이며, 한러관계는 무난하다보니 섣불리 우크라이나의 요청을 들어줄 경우 그 후폭풍이 어떻게 될지 장담할 수 없는 상황이라는 평이 많다.[8] 그럼에도 주한우크라이나 대사가 LIG넥스원에 직접 방문하여 어떻게든 무기 지원을 받아내려는 움직임을 보이고 있다. 러시아에 대한 반감도 많아 지지하는 의견도 많지만 무턱대고 공짜로 달라니 우크라이나가 거지 근성에 푹 빠졌냐고 반감을 보이는 의견도 적지 않다. 결국 주한우크라이나 대사 방문 일정 등이 다 알려지는 바람에 업체에서 일정을 전면 취소하여 불발되었다.
- 2024년 우크라이나는 우리 정부에 무상 지원이 아닌, 무기 구입을 타진한 걸로 확인되었다. 정부 소식통은 "우크라이나가 판매를 적극 요청한 무기는 천궁 요격체계와 국지방공레이더, 대포병 레이더 등 비살상 무기"라고 말했다. 추가로 155 mm 포탄의 장약도 요구한 걸로 알려졌다. 살상용 포탄 지원이 어려우면 포탄을 날리는 장약만이라도 팔아 달라는 요구를 했다. #
[1] <조선일보> 북 탄도미사일 요격 국산 미사일 개발착수. 1998년 11월 4일.[2] 철매1은 60~70년대에 도입된 미국의 지대공 미사일인 호크 대공미사일이다.[3] 단거리 대공미사일은 신궁(新弓), 함상형 대공미사일은 해궁(海弓), 대전차 미사일은 현궁, 중거리 대공미사일은 천궁(天弓).[4] 천궁용 수직발사대는 공식적으로 K-VLS와 다르다.[5] 물론 초기단계 이후에는 꼬리날개도 같이 움직인다.[6] 다만 S-300 대공미사일이 자동 폭발하지 않고 폴란드 땅에 떨어져 2명이 사망한 것을 보면 안전성이 검증되었다는 재평가도 나왔다.[7] 연료 없다고 항공기 훈련도 거의 못 하는 조종사이므로 한국 공군의 조종사 만큼의 가치는 못하긴 하다. 그러나 띄우고 날아가서 폭탄 떨어뜨릴 줄만 아는 정도라고 해도 육성에 상당한 시간이 소요되며 비용도 엄청나게 들어간다.[8] 게다가 러시아와 북한의 관계 때문에 우크라이나의 군수지원요청을 한국이 거절해도 암묵적으로 그것을 용인하고있다.