아이언 피스트(Iron Fist) , 제 2 세대 APS
Iron Fist의 소프트 킬
Iron Fist 시스템은 제 2 세대 APS로서 대전차 미사일과 대전차 로켓(RPG, 판저 파우스트, LAW 등)뿐만 아니라 APFSDS와 같은 고속 관통 탄약도 요격할 수 있다.
이 시스템은 발사대(LCU)와 MCU(Main Control Unit)로 구성되어 있으며 여기에 AESA 레이더와 EO/IR 영상 기반 표적 획득 체계 등이 통합된다.
Iron Fist는 체적과 중량, 소요 전력 모두 50%에 불과한 컴팩트한 시스템이기 때문에 차량에 통합이 용이하다.
전력 소요가 작기 때문에 기갑 차량의 다른 전력 요소가 충분한 전력을 확보할 수 있다. 그러므로 Iron Fist의 통합과 운용이 다른 APS에 비해서 상대적으로 용이한 것도 사실이다.
AESA 레이더의 경우에는 RADA Electronics Industries에서 설계된 시스템이 통합되지만 이 시스템 대신 F/G 밴드 AESA 레이더인 EL/M-2133을 통합하는 것도 가능하다.
Iron Fist 시스템은 개방형 구조(open architecture)로 설계되었다.
RADA에서 설계한 AESA 레이더 대신 EL/M-2133이 통합될 수 있다는 것은 Iron Fist에 통합되는 AESA 레이더의 표적 획득과 추적이 3GHz ~ 6GHz의 주파수 영역에서 작동한다는 것을 의미한다.
그러므로 Iron Fist에 통합되는 RADA Electronics Industries의 aCHR(Advanced Compact Hemispheric Radar)도 F/G 밴드에서 작동하는 것으로 추정된다.
Iron Fist 시스템은 소프트 킬(soft kill) 체계와 하드 킬(hard kill) 체계 모두 보유하고 있다.
Iron Fist의 소프트 킬 체계는 대전차 미사일의 전자광학(EO : Electro-Optic), 적 전차의 조준경 등을 지향성 레이저 등을 사용하여 교란하여 적 전차와 보병의 사격을 방해한다.
Iron Fist의 EO 교란 체계는 적의 대전차 화력 통제를 방해하는 한편, 이미 발사된 탄에 대해서 하드 킬 체계와 함께 작용하여, 플랫폼을 향해서 접근하는 적 대전차 미사일의 EO 또는 IR 기반 유도를 기만하여 대전차 미사일을 플랫폼으로 접근하는 경로에서 이탈시켜서 플랫폼을 보호한다.
Iron Fist의 하드 킬
Iron Fist 시스템은 적 전차의 주포에서 사격한 KE탄(APFSDS, APDS 등)을 AESA 레이더(aCHR 또는 EL/M-2133)가 탐지하여 추적하는 탄이 플랫폼에 명중하기 전까지 남아있는 극히 짧은 시간동안 LCU에 장입된 요격탄(interceptor)의 사격 제원을 산출한다.
산출한 사격 제원으로 LCU에서 사격한 요격탄은 표적(KE탄)에 근접 접근한 후 탄두가 기폭한다.
이 때 발생하는 강력한 충격파로 인해서 KE탄의 관통자의 각도가 플랫폼으로 진입하는 원래 경로에서 20도 이상 이탈함으로써 플랫폼을 아예 피해가도록 하거나 또는 관통자의 지향이 관통 경로에서 20도 이상 틀어지게 함으로써 요격탄 기폭 이후에는 에너지 격감과 관통 경로 이탈로 인해서 플랫폼에 부딪혀도 플랫폼을 파괴할 수 없도록 하는 것이다.
이를 위해서 Iron Fist 체계의 MCU는 LCU에서 요격탄을 사격하기 직전에 산출하는 초기 사격통제 제원뿐만 아니라 사격 후의 요격탄을 중간 유도하기 위한 제원까지 산출한다.
즉, 이미 LCU에서 투출된 요격탄의 수평 각도와 수직 각도뿐만 아니라 요격탄의 속력까지 제어하여 요격탄이 표적(대전차 미사일과 대전차 로켓, 적 전차가 사격한 APFSDS 탄 등)에 근접하여 서로 교차할 수 있도록 유도(지근거리 교차 순간에 요격탄의 탄두 기폭)한다.
그리고 산출한 제원은 승무원에게 직관적으로 시현, 제공이 된다.
Iron Fist는 이와 같이 현대적인 MHI(Machine-Human Interface)가 작동하도록 설계되어 있다. 사격 제원 산출은 MCU에서 AESA 레이더와 EO/IR 영상 센서를 통해서 산출한 추적 데이터를 GPS 좌표를 포함한 차량 자체 이동, 위치 데이터와 함께 통합되어 산출된다. BIMS(Battlefield Information Managment System)과도 연동 운용된다.
이렇게 Iron Fist에게 요격을 당하면서 저지된 적대 APFSDS탄은 관통력을 상실하여 차량, 특히 강력하게 방호되는 기갑 차량에 피해를 입힐 수 없게 되는 것이다.
K1A2 전차와 K-2 전차는 강력한 복합장갑으로 방호되기 때문에 Iron Fist 체계가 통합되면 APS의 AESA 레이더가 적 전차, 대전차 미사일 등을 탐지, 추적하고 이들을 파괴하거나(대전차 미사일, 대전차 로켓은 KE탄과 달리 비중이 큰 관통자가 없기 때문에 요격탄이 근접 기폭을 하면 파괴된다) 혹은 KE 탄체에서 남은 관통자가 APS가 사격한 요격탄의 기폭으로 관통자가 관통력을 상실하고 무력화되어 K-2 전차의 복합장갑을 관통할 수 없게 되는 것이다.
밀도 높은 집중 공격에 대응할 수 있는 Iron Fist
Iron Fist 시스템이 심지어 적 전차에서 사격한 고속 APFSDS 탄을 요격할 수 있다는 것은 Iron Fist 시스템의 교전 주기(APFSDS탄 등 표적을 최초 탐지하는 시점에서 요격까지 소요 시간)가 매우 짧다는 것을 의미한다.
Iron Fist의 반응성이 극히 높다는 것을 의미한다. 높은 반응성은 AESA 레이더, 그리고 Iron Fist 체계 MCU 핵심 요소인 다채널 프로세서의 고성능에 기인한다.
반응성이 높기 때문에 Iron Fist는 동시에 다수의 표적을 처리할 수 있다. 그러므로 Iron Fist가 통합된 차량에 동시에 다수의 공격이 집중되는 상황에도 Iron Fist 체계가 대응, 차량을 보호할 수 있다.
반응성뿐만 아니라 Iron Fist 체계의 MCU가 다양한 센서를 통합 운용하기 때문에 가능한 것이기도 하다.
AESA 레이더는 총 4기가 MCU에 통합되어 각개 안테나가 스캔하는 공간 안의 표적에만 레이더의 자원을 할당하여 최적화된 추적을 하며, 주파수 도약과 반송파 사용이 독자적으로 시행되는 채널 간의 추적 연계와 전자주사식 빔 조향 등을 활용하여 실제 레이더의 PRT(Pulse Repetition Time)이 대역에 비해서 매우 짧다.
이 때문에 적 전차에서 탄이 사격되는 순간에서 LCU의 작동 시점까지 시간이 매우 짧고 요격이 왼료까지 소요 시간이 짧다. 그리고 AESA 레이더와 함께 IR 영상 센서를 함께 사용함으로써 요격탄이 기폭한 직후 빌생한 연기 속에서 다음 표적을 찾아서 곧바로 후속 요격을 시행할 수 있다.
NCW와 AI
Iron Fist 체계는 인공지능(AI : Artificial Intelligence)과 NCW(Network Centric Warfare)가 접목되었다.
Iron Fist 체계는 표적 식별을 위해서 인공 지능 기반 알고리즘을 사용한다. 이동 표적에서 차량과 사람을 구별해서 식별하고 영상 기반으로 적과 아군을 식별하는 것이다.
Iron Fist는 플랫폼으로 접근하는 탄을 추적하면서 탄이 발사된 위치를 역추적할 수 있다.
예를 들어서 적대 대전차 차량 또는 보병이 매복한 상태에서 대전차 미사일을 사격하면 Iron Fist 시스템은 이를 추적하여 LCU의 요격탄 사격 제원을 산출하는 한편 역추적 작업으로 발사 원점을 산출한다.
이렇게 확보한 대전차 미사일 발사 원점, 적 전차 매복 위치 등은 BIMS(Battlefield Information Management System)을 통해서 배포, 공유되는 데이터들을 통합한 통합전장정보에 반영되어 각개 단차, 지휘 중추에서 함께 파악하고 타격할 수 있다.
한국군에서는 K-2 전차와 K-9 자주포 등에 VHF 대역 FM(Frequency Modulation) 파형 데이터 통신 무전기가 제 0021호 대한민국 국방부 표준 인터페이스 세트들을 사용하는 데이터 통신 체계 단말기와 연결되어 작동하기 때문에 해당 체계를 개방형 구조로 설계된 Iron Fist와 연동하는 방안도 고려를 할만하다.
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