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1. 개요
N-SAM은 일본의 차세대 고고도 장거리 지대공 미사일 체계 개발 계획이자, 미래 일본 IAMD 체계 전체를 포괄적으로 아우르는 단어로[1], Network-Surface to Air Missile(네트워크화 지대공 미사일)의 줄임말이다.해당 문서에서는 미래 N-SAM 구상에서 이지스함에서 운용하는 초고고도 방어 미사일인 SM-3와 저고도 영역 미사일인 PAC-2,PAC-3의 간극을 메꾸는, 말하자면 일본판 THAAD + 극초음속 미사일에 대응하는 체계로서 개발되고 있는 SAM 시스템만을 설명한다.
N-SAM의 대한 기본 구상은 ATLA에 의해 2012년에 시작되었으며, 2018년부터 본격적으로 고고도 요격용 요격체의 기술등 그 기반 기술들의 대한 개발을 시작하여, 2021년경까지 기본 소요기술의 대한 개발을 완료하는 것을 목표로 하고 있다.
N-SAM의 구상에 대한 방위성 프레젠테이션
2. 상세
2.1. 전체 시스템
N-SAM 기본 구상에서 한 개 포대는 사격통제차량 1기, 사격용레이더 차량 1기, 발사차량 5기, 탄운반차량 1기로 구성된다. 물론 이는 현재로서는 개념 연구에 더 가까운 구상으로, 본 개발에 들어가면 바뀔 가능성도 있다.
2.2. 유도탄
운용 미사일은 고고도에서 탄도탄 요격 미사일과 중고도 비행체 요격 미사일 2종류이다.
낙하 단계의 탄도탄과 극초음속 미사일 등 고고도 고위협 목표에 대응하는 적외선 시커 유도탄의 경우 THAAD와 유사하게 적외선 렌즈를 보호하기 위한 페어링과 함께 마찰열로부터 센서 유리 커버를 더욱 보호하기 위해 미사일 끝단이 쐐기형 형상으로 되어 있고 경사형 렌즈를 탑재했다. 이 쐐기형 끝단은 금속 3D 프린팅으로 생산되는데 주물 공정이 완성에 사흘이 걸리는 반면, 이 방식은 8시간 밖에 걸리지 않아 시간과 비용이 크게 절감된다고 한다.# 또한 SM-3 공동개발을 통해 획득한 것으로 보이는 고체연료 방식 측추력기와 TVC가 달려 있다. 요격 고도 범위는 30 ~ 80km#로 예상되고 있다.
단, GBI , SM-3, THAAD, L-SAM과 같은 고고도 요격미사일에 주로 사용되는 DACS(Divert and Attitude Control System)는 적용되지 않는것으로 보인다. #이 설명을 보면, 'サイドスラスタ', 즉 사이드 스러스터(side thruster) 방식으로 고고도에서 미사일을 제어하는데, 사진자료를 보면 ACS(Attitude Control System) 방식으로 제어하는것을 알 수 있다. 이 방식은 PAC-3에서 사용되는 방식이다. 이는 중,저고도 요격체계에서 주로 사용되는 방식이며, N-SAM 구조 설명도에서 Kill Vehicle (요격체)가 없는 것을 통해서도 알 수 있다.[2] 단, TVC, 듀얼 펄스 로켓, 적외선 탐색기 같은 기술을 적용하여 PAC-3나 천궁 같은 최대 요격고도 15-25km 정도의 미사일보다는 요격고도가 높아진 것으로 보인다.[3]
레이더 유도탄은 AAM-4B 혹은 JNAAM과 같은 AESA 레이더 시커가 탑재된다는 것 이외에 큰 특징은 없고 중저고도의 저위협 목표에 대응한다.
추진체는 두 유도탄 모두 매우 얇게 성형된 고성능, 고내열성 CFRP 격막이 적용된 다단 펄스 로켓을 사용하게 되는데, 상대적으로 두꺼운 기존 CFRP 격막에 비해 더 많은 연료를 넣을 수 있어서 사정거리가 60% 연장되고 도달 가능 고도 역시 50% 증가했다고 한다. 이 기술은 미국과 공동개발 되었다.###
2.3. 레이더
사격 관제 레이더는 블록화 된 여러 개의 모듈로 이루어져 있으며, 극초음속 혹은 스텔스와 같은 고위협 목표에 대해 자동으로 서로 다른 주파수의 여러 개의 빔을 동시에 중첩시켜 저속, 비스텔스 목표와 같은 거리에서 선명하게 탐지·추적할 수 있도록 해주는 자동 자원 분배 및 식별 기법이 적용되었다. 한 개의 빔으로 다목표 동시 식별, 추적할 수 있으며, 네트워크를 통해 다른 레이더의 빔과 중첩할 수 있는 기능도 갖추었다.
2.4. 네트워크
N-SAM은 그 네이밍에 걸맞게 강력한 상호 연결성 및 오픈 아키텍처/인터페이스를 기반으로 향후 일본이 구축하게 되는 통합 센서 공유 및 원격 사격 통제 네트워크의 핵심축이 된다. 따라서 최첨단 네트워크 사격 관제 개념인 PSD, FP, RF 능력이 도입될 예정이다.
PSD는 Preffered Shooter Determination의 약자로 항공 + 수상 + 지상 등의 서로 다른 플랫폼들이 완전한 하나의 시스템으로서 움직이며 목표의 위치와 위협의 종류, 정도에 따라 가장 최적화 된 플랫폼에게 대응 명령이 하달되는 개념이다.
FP는 Foward Pass의 약자로 무선이든 유선이든 어떤 방식으로도 연결되지 않은 발사 유닛이 아무런 정보도 없이 임의로 유도탄을 발사하면 탐지 및 유도를 담당하는 쪽에서 발사된 유도탄의 통제권을 받아 목표로 유도하고 필요할 경우 일루미네이팅도 하는 개념이다.
RF는 Remote Fire의 약자로서 타 플랫폼과 유도탄 발사 통제권까지 공유하며 자신의 것처럼 마음대로 쏠 수 있는 것으로 SM-6나 03식 지대공 미사일 (改)에 적용된 Launch on Remote/Engage on Remote보다 진보된 개념이다.
또한 Plug & Fight 개념도 도입하여 주 화기관제레이더 외에도 방위성 방공 네트워크에 연결된 모든 센서[4]들의 정보를 융합, 하나의 SAM 시스템으로 자동으로 상호 조정해 동적인 초광역방공체제가 구축될 수 있도록 개발될 예정이다.# 이러한 강력한 네트워크 체계 덕분에 미사일이 유도될 수 없는 사각지대가 완전히 없어지는 동시에 미사일의 최대 비행거리가 사실상 유효 사정거리가 되는 셈이다.
3. 파생형
N-SAM은 함대공용으로도 계획되고 있는데 2026년경 퇴역 예정인 무라사메급 호위함의 후계함에 탑재하는 것이 상정되고 있다.# 또한 적외선 유도 미사일의 센서 및 추진부 등의 부품을 공유하여 장거리 공대공 미사일을 개발하는 방안도 상정되고 있다.#
[1] 프랑스와 독일, 스페인이 협력하여 개발하는 FCAS에 NGF, 무인기 시스템 등 다른 하부 요소들이 있는것을 생각하면 된다. N-SAM이 처음 발표된 방위 심포짐어에서도 "항공장비연구소가 생각하는 미래 기간 방공 시스템"이라는 이름으로 소개되었다.[2] GBI , SM-3, THAAD, L-SAM의 사진자료나 설명도를 보면, 'Kill Vehicle ' 혹은 'KV'라고 적힌 부분이 있음을 알 수 있다. 요격미사일이 탄도탄에 어느정도 근접하게 되면, 하단의 추진부와 Kill Vehicle이 분리 되어, Kill Vehicle에 장착된 DACS로 자세제어와 궤도수정을 하며 탄도탄에 직격하여 파괴하는 방식(HTK)인데, N-SAM의 경우 사진자료에서 보면 알 수 있듯 탄도탄을 요격하기까지 계속 하단 추진부가 작동하고 있는 것을 알 수 있다.[3] 참고로 PAC-3 MSE도 듀얼 펄스 기술을 사용하여 요격고도를 40km 이상으로 끌어올렸다.[4] 타 플랫폼(조기경보기·전투기·타 지상 방공 플랫폼·함선 등