이스라엘 IAI사 EL/M-2080S 슈퍼 그린파인 레이더
IAI 산하 기업인 엘타(ELTA)의 대탄도탄 방어 체계 중 EL/M-2080S 블럭C 그린파인 대탄도탄 조기경보 위상배열레이더(능동위상배열레이더)는 기존 EL/M-2080 블럭B 그린파인 대탄도탄 조기경보 위상배열레이더의 개량형으로서 이미 블럭B형 이 한국에 배치되어 운용되고 있다.
그린파인 블럭B 레이더는 이미 여러차례에 걸쳐 북한과 주변국의 탄도 미사일을 탐지, 추적하면서 운용 실적을 축적해왔다.
이러한 운용 실적 중에는 그린파인 블럭B 레이더가 한국이 보유한 여타 탄도탄 탐지, 추적 체계들보다 탄도탄의 추적, 식별, 발사원 역추적 성능이 우수하다는 것을 입증한 사례도 많다.
이처럼 그린파인 블럭B 레이더가 한국에서 운용되어 성능을 입증하면서 2018년 11월 27일에 추가로 2기의 개량형 슈퍼 그린파인 블럭C 레이더를 발주하기로 결정했다.
발사 징후 탐지를 위해서는 일본이 보유한 첩보위성 4기와 함께 한국 공군의 백두-2 신호정보수집 정찰기와 한국,미군의 RQ-4 글로벌 호크 고고도 무인 정찰기, 지상감시정찰기 등으로 획득한 정보를 공조받을 필요가 있으며, 부스터 단계를 포함한 대기권 상승 단계에서 북한 탄도 미사일 탐지와 추적을 위해 한국 공군의 EL/M-2080 그린파인 블럭B 위상배열레이더와 한국 해군의 세종대왕급 이지스 구축함의 SPY-1D(V) 레이더로 추적하여 생성한 트랙 정보를 공유해야 할 필요가 있다.
그린파인 레이더의 성능
탄도 미사일을 탐지할 수 있는 위치에 상시 배치할 수 없는 이지스함과 달리 그린파인 AESA 레이더는 상시 탄도 미사일을 탐지, 추적할 수 있는 위치에 배치되어 조기경보태세를 유지하고 있다.
EL/M-2080 그린파인 레이더는 열권 전리층 감쇄율이 적은 L 밴드(1GHz ~ 2GHz)를 사용함으로써 세종대왕급 이지스 구축함에 통합된 AN/SPY-1D(V) 위상배열레이더보다 더 높은 고도까지 탄도 미사일을 추적할 수 있다.
이 점은 그린파인 레이더와 종종 비교되는 대탄도탄 조기경보, 교전용 AESA 레이더인 AN/TPY-2 레이더와 비교할 때에도 슈퍼 그린파인 레이더의 강점이다. 두 시스템은 서로 특성이 상이한 시스템으로서, 양자 모두 고유 장점을 가지고 있다.
AN/TPY-2 레이더는 장거리 조기경보용으로 X밴드에서 파장이 긴 대역(I 밴드)과 좀 더 적은 채널을 사용하며, 각 채널에 더욱 많은 송수신 모듈이 할당되도록 세팅된 조기경보레이더로 운용하거나(예 : 일본 샤리키와 고가미사키에 배치된 AN/TPY-2), 또는 화력통제용도로 세팅되어 주로 J 밴드를 사용하며,
더 많은 채널을 운용하며 탐지거리는 더욱 짧은 화력통제용 레이더(THAAD 1개 포대에 1기씩 배치)로도 운용된다.
AN/TPY-2는 이 두 가지 운용 모드 중 조기경보모드로 세팅되었을 때 탐지고도가 좀 더 높다. 그러나 그린파인 레이더의 탐지고도와 비교하면 여전히 그린파인 레이더가 더 높다.
EL/M-2080 그린파인 레이더는 이스라엘군에 배치되어 지난 20년간 운용된 시스템으로서 이스라엘의 전략적 방위체계의 중핵을 담당하는 시스템이다.
이스라엘은 스커드 미사일과 SS-26 이스칸데르(Iskander) 탄도 미사일을 보유한 시리아와 샤하브(Shahab) 계열 탄도 미사일을 보유한 이란 등 각종 탄도 미사일 위협에 노출되어 있다.
이 때문에 탄도 미사일 위협으로부터 이스라엘을 보호하는 전략적인 방위체계인 EL/M-2080 그린파인 레이더와 애로우-2/3 지대공 미사일 등은 이스라엘 방위의 핵심적인 체계다.
이스라엘군은 그린파인 레이더를 운용하면서 다수의 실전에서 탄도 미사일을 탐지, 추적하였다.
2006년에는 레바논의 헤즈볼라와의 전쟁 당시에는 젤잘(Zelzal) 시리즈 로켓(사정거리 160Km 이상. Zelzal-3는 최대 사거리 200Km 이상)등 헤즈볼라가 발사한 각종 이란제 지대지 로켓을 탐지, 추적하였다.
2012년에 있었던 하마스를 제압하기 위한 작전과 2014년에 있었던 하마스를 소탕하기 위한 대공세에서도 하마스가 발사한 파즈르(Fajr) 계열 소형 로켓까지 탐지함으로써 RCS(Radar Cross Section)가 작은 단거리 지대지 로켓도 원거리에서 탐지할 수 있다는 것을 실증하였다.
슈퍼 그린파인 레이더는 그린파인 레이더의 개량형으로서 탐지거리, 신호처리성능, 수신감도, ECCM 성능 등이 향상되었다.
그린파인 레이더의 능동위상배열어레이에 통합된 L밴드 송수신 모듈보다 더 성능이 개선되어 소자의 안테나 이득과 출력이 더욱 향상되고 크기는 더 감소한 L밴드 송수신 모듈이 배열되었다.
이에 따라 레이더 안테나에 배열된 송수신 소자의 숫자가 더 증가하였다. 사용 대역이 그린파인 레이더의 그것과 같기 때문에(L 밴드) 송수신 소자 사이의 간격은 동일하지만 더 컴팩트한 소자가 결합되면서 소자 숫자가 더 증가하여 슈퍼 그린파인 레이더는 그린파인 레이더의 안테나보다 더 많은 송수신 소자를 보유하게 되어 동일한 빔 송출 각도에서 안테나 이득이 더욱 높아졌다.
기술 발달에 따라 개별 송수신 소자의 송출 이득이 향상된 것 역시 슈퍼 그린파인 레이더의 안테나 이득이 증가한 요인 중 하나이다.
그린파인 레이더의 경우에도 주파수가 낮은 L밴드를 사용하면서도 수천개의 송수신 모듈과 대형의 안테나, 다채널의 위상변조를 이용한 빔 포밍 기법으로 높은 안테나 이득을 보유한 시스템인데, 슈퍼 그린파인 레이더는 그보다 안테나 이득이 더 향상된 것이다.
슈퍼 그린파인 레이더의 송출 출력이 증가한 것과 함께 슈퍼 그린파인 레이더의 ECCM 성능과 탐지거리를 더욱 향상시킨 요인이다. 아울러 신호 수신 단계에서의 안테나 이득도 향상되어 수신 감도도 더욱 향상되었다.
신호처리프로세서와 데이터 프로세서의 성능이 향상된 것 역시 슈퍼 그린파인 레이더의 중요한 향상점 중 하나이다. 컴퓨팅 파워가 증가하면서 생성, 관리 가능한 최대 트랙 숫자가 증가하였기 때문이다.
[디펜스 투데이]
