군인의 물건 군수품 돋보기 <18> 천궁 다기능레이더

표적 탐지·피아식별·유도탄 추적 … 천궁의 3차원 핵심센서

 

공군방공유도탄부대 등이 운용 중인 중거리·저고도 대공유도무기 호크(HAWK) 미사일을 대체해 주요 방호목표에 대한 중점방어와 타방공무기와의 중첩방어 수행, 단거리 방공망 형성 등을 위해 국내개발된 지대공유도무기 천궁.

 

 

　천궁 1개 포대는 목표탐색과 미사일 유도를 담당하는 다기능레이더(MFR) 차량 1대와, 포대를 지휘하는 지휘통제 차량 1대, 8기의 발사관을 장착한 발사대 차량 6~8대로 구성된다.

　내년부터 대한민국의 영공을 지켜줄 이 천궁 체계 중 표적을 탐지, 추적, 피아식별, 유도탄 추적 및 교신 등의 기능을 수행하는 것이 삼성탈레스가 양산에 들어간 천궁 다기능레이더다.

　삼성탈레스는 지난 9월 천궁 다기능레이더 양산 1호기의 제작을 마치고 자체 시험작업을 하고 있다. 이 작업을 위해 삼성탈레스는 용인연구소에 다기능 레이더 조립 및 시험 시설을 새로 만들었다.

　새로 지어진 시설은 양산 조립·시험동과 비콘 타워로 구분된다.

　양산 조립·시험동은 건축면적 1081.9㎡로 안테나 유니트, 송신기 유니트, 통제 유니트, 레이더 받침대, 탑재차량 등 각각의 구성품들이 완성돼 들어오면 이를 조립할 수 있는 공간과 완성된 천궁 다기능레이더의 성능을 시험할 수 있는 공간 등으로 구성됐다.

　또 양산 조립·시험동 200여 ｍ 전방에는 각종 표적과 전파방해 등을 모사하는 비콘 타워가 세워졌다. 여기에는 표적 비콘, 제머 비콘, 적아식별 비콘, 지령수신기 비콘 등이 설치돼 완성된 레이더가 제대로 작동하는지를 시험할 수 있는 환경을 제공한다.

　양산 조립·시험동 내부에는 6~7대의 모니터가 1열로 늘어서 있어 시험 상황과 결과를 확인할 수 있는 시험통제실이 마련돼 있다. 이곳에서는 김보헌 수석연구원을 비롯한 10여 명의 연구인력들이 첫 양산제품을 가지고 45가지나 되는 각종 시험평가를 꼼꼼하게 진행하고 있다. 　

　●제품개요

　천궁 다기능레이더는 다양한 전장환경에서 전방위ㆍ다표적에 대한 동시교전이 가능한 중거리급 대공유도무기체계의 핵심 센서인 3차원 다기능레이더다. 단일 레이더로 표적을 탐지, 추적, 피아식별, 유도탄 추적 및 교신하는 기능을 모두 수행한다. 클러터맵 형성과 공간탐색, 표적탐지 및 추적, 표적의 피아식별 기능을 보유하고 있으며 지난 2011년 개발을 완료했고 현재는 탄도탄 대응능력을 보유하기 위한 성능개량이 진행 중이다. 이 성능개량은 오는 2017년 마무리될 예정이다.

 

 

　●특징 및 장점

　천궁 다기능레이더의 가장 큰 특징은 다양한 전장환경 대응능력에 있다.

　클러터에 의한 영향성 판단과 이에 따른 파형선별 운용 및 부엽신호에 의한 영향성 제거(SLB)를 통해 자연적인 클러터에 대한 대응이 가능하고 잡음재밍·기만재밍 대응 및 재밍회피를 위한 주파수 도약 운용을 통해 인위적인 재밍에 대한 대응능력도 갖췄다.

　특히 정지·회전모드는 물론 전고도·저고도 등 다양한 운용모드의 선택적 운용이 가능하고 필요에 따라 빔 송신영역을 선택적으로 운용할 수 있는 등 전방위 대응능력을 보유하고 있다.

　더불어 전방위 영역 탐색을 위한 7000여 개의 3차원 펜슬 빔 운용, 지속적인 표적추적(OO개) 유지, 교전을 위한 정밀추적(O개) 수행 등이 가능해 다수의 표적에 대한 동시교전이 가능하다.

　●운용 개념

　다양한 전장환경에서 전방위ㆍ다표적에 대한 동시교전이 가능한 중거리급 대공유도 무기체계의 핵심 센서인 3차원 다기능레이더는 교전통제소와 연동해 원격으로 운용된다.

　수색 모드에서는 분당 40회 회전으로 360도를 탐색하며, 표적을 추적할 때는 회전부가 고정되고 전자주사식으로 좌우 45도, 상하 -3~+80도 이내의 범위에 대해 수색, 추적, 피아식별, 유도 등의 기능을 수행한다.

　이처럼 단일 레이더로 항공기 표적을 탐지, 추적, 피아식별, 유도탄 추적 및 교신 기능을 수행하기 때문에 한정된 자원을 유효적절하게 배분하는 알고리즘을 구현하는 것이 관건이라는 게 개발에 참여했던 박혁 삼성탈레스 전문연구원의 설명이다.

　천궁 다기능레이더는 작전통제소에서 원격으로 운용되며 일정범위 내 표적을 탐지, 피아식별을 한 후 위협표적에 대한 추적을 하다 표적이 천궁유도탄의 사거리 내로 진입해 유도탄이 발사되면 발사된 유도탄을 표적으로 유도하는 역할을 한다.

　●향후 발전 방향

　천궁 다기능레이더는 2012년 시작된 천궁 성능개량사업에 따라 탄도탄을 요격할 수 있는 기능을 갖추기 위한 개발사업이 진행 중이다. 상부 레이더 체계로부터 큐잉 정보를 받아 탄도탄 표적에 대응 능력이 추가되며 빠르고 작은 레이더 반사면적을 가진 탄도탄 표적의 탐지 및 추적을 위해 신호처리기와 주요 알고리즘의 신규 개발이 수행되고 있다. 2017년 이 사업이 정상적으로 완료되면 우리 공군의 대공방어능력이 한층 강화될 것으로 기대된다.