미국은 탄도미사일 방어의 효율성을 높이기 위해 첨단센서 체계를 우주 등에 배치하려는 노력을 계속하고 있다. 미국은 현재 첨단센서를 우주 아래 단계인 중고도 수준을 비행하는 무인기에 장착해 관련된 시험을 하고 있다. 첨단센서는 레이저와 전자광학, 적외선체계 등을 동시에 사용해 탄도미사일 목표물을 탐지해 추적·식별하는 기능을 한다. 미 미사일방어청은 2019년도 예산안에 무기 기술 및 식별 센서 기술의 기초적인 성공을 발판으로 기술 성숙 이니셔티브(TMI)에 1억4880만 달러를 요청하고 있다. TMI는 전술적으로 입증된 다중 스펙트럼 조준 체계(MTS-C) 첨단센서와 MQ-9을 조합해 통합하려는 것이다. 이는 탄도미사일을 정밀 추적·식별하려는 것으로, 차후 다층의 우주 센서군으로 이동시키기 위한 목적이다. 미사일방어청은 2016년도에 두 대의 MQ-9 리퍼에 다중 스펙트럼 조준체계를 장착해 부스트 단계의 미사일을 작전적 거리에서도 작동할 수 있도록 능력을 높여가고 있다.

美 “센서 유형·위치 등 대담한 변화 필요”

미 미사일방어는 그동안 탄도미사일을 추적하기 위해 일본에 추가 TPY-2 레이더 배치, 탄도미사일 방어체계에 조기 경보 레이더 통합 완료, 알래스카에 장거리 식별 레이더 설치 추진 등 역량 강화를 위한 점진적 배치를 하고 있다. 이러한 노력은 일정 분야에서 성과를 거두고 있지만, 식별능력 등을 극복하기 위해서는 센서의 유형과 위치 등에서 대담한 변화가 필요하다고 미 미사일방어청은 판단하고 있다.그동안 미국은 레이더 위치에서 고도를 지구 표면(지상과 해상)에서 공중으로 높이는 노력을 계속해 왔다. 미국은 2013년 고고도 무인기 팬텀 아이에 정보 감시 정찰(ISR) 장비를 장착하도록 설계한 바 있다. 그리고 지금까지 실시된 5차례 시험에서 시제기는 5만3241피트(16.2㎞) 고도까지 비행을 달성한 것으로 알려지고 있다.그렇지만 레이더의 이상적인 위치는 우주다. 우주 기반 센서는 미사일방어의 ‘성배’(마법의 잔)라고도 불릴 정도로, 표적 미사일의 탄생부터 죽음(발사에서 재진입 또는 요격)에 이르기까지 추적을 위한 기회를 제공한다. 센서 위성은 유리한 지점에 위치하기 때문에 넓은 탐지 능력이 가능하다. 또한 요격도 대응책과 파편이 생성되는 시기를 감지하는 능력을 통해 식별을 강화한다. 우주에서 바라보는 범세계적인 시각도 탄도미사일 방어 시스템이 ‘정의되지 않은 수많은 방위각에서의 공격’을 처리할 수 있게 해준다고 미 연구기관들은 평가하고 있다.그리고 새로운 위협으로 떠오른 극초음속 비행체에 대한 방어는 첨단센서의 우주 배치와 연관될 가능성이 있다. 미국은 이에 대해 많은 고심을 하고 있지만, 아직은 구체적인 방안을 내놓지 못하고 있다.

새 위협 ‘극초음속 비행체’ 방어도 염두

다만 2019년도 예산안에서 미 미사일방어청은 앞으로 국방과학위원회(Defense Science Board)가 일련의 단기적 과학 기술 시연을 통해 알려진 극초음속 위협을 대응하고 무력화할 수 있는 중요한 솔루션을 개발·제공하기 위한 권고안을 실행할 것이라고 밝히고 있다. 이에 따라 극초음속 위협으로부터의 방어를 위해 단기적으로 센서와 지휘 및 통제 기능 업그레이드를 수행할 것을 제시하고 있다.극초음속 비행체의 방어에서 센서는 중요 사항으로 등장하고 있다. 극초음속 비행체는 속도가 매우 빠른 요격 대상 특성상 센서 위치가 매우 중요하다. 센서가 극초음속 비행체를 탐지했다고 하더라도 지평선을 넘어가면 지상 배치 센서는 한계가 드러나게 된다. 이에 따라 센서는 고고도 또는 우주에 배치돼 있는 것이 유리하다고 할 수 있다. 따라서 지금까지는 미 미사일방어가 지상배치 레이더에 많은 노력을 기울였다고 하면, 탄도미사일 방어의 보강과 함께 극초음속 비행체의 요격을 위해서는 우주 배치 또는 고고도 배치 센서의 개발이 능력 향상의 과제가 되고 있다.현재 우주 센서로는 우주 추적·감시 체계(STSS) 위성이 지구 저궤도에 2기가 있다. 2009년에 발사된 STSS는 2021년까지 궤도에서 임무를 수행할 것으로 알려지고 있다. 그리고 정밀 추적·감시 체계(PTSS) 위성이 추진됐지만, 2013년에 개발이 중지됐다. 제임스 시링 당시 미사일방어청장은 2015년 2월 “현재의 STSS나 PTSS의 후속 조치 계획이 없다”고 밝힌 바 있다.아직까지 우주 배치 센서에 대한 개념이 설정돼 있지 않은 것으로 보인다.

고고도에서 무인기 등으로 보완 검토

우주 기반 센서는 훌륭한 장점을 갖고 있지만 위치에 따른 단점도 안고 있다. 인공위성은 지상에서 쏘아 올려놓아야 하므로 많은 비용이 들며, 중량의 한계로 추적과 식별의 지속성 등에서 어려움이 있다. 미국은 우주 센서에 대한 대안이나 보완책으로 무인기나 다른 항공기로 고고도 또는 우주 부근 고도에서 이 기능을 수행하도록 하는 방안도 검토하는 것으로 추정된다.