미래 전장에서의 전자전 역할 및 발전방향
『국방논단』 1888호(한국국방연구원 발행)
김종회
kimjh@kida.re.kr
한국국방연구원 군사발전연구센터
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전장에서 통신장비와 전자장비의 필요성과 활용도가 증대됨에 따라, 전자파 활동과 관련된 군사활동인 전자전은 미래 전장에서 핵심적 역할 및 기능을 담당할 것이다. 본고에서는 전자전의 기본요소인 전자공격, 전자전지원, 전자보호를 통한 미래 전장에서의 전자전의 기본적인 역할을 살펴보았다. 미래전장의 양상 중 전자전의 역할과 기여도가 높을 것으로 판단되는 마비전, 무인전투체계, 우주작전에 대한 관련 현황을 살펴보고 미래전장에서 전자전이 발전해야 하는 분야에 대해 제시하였다.
마비전의 성공적인 수행을 위하여 신호정보 수집능력 및 분석능력의 강화가 필요하며 공세적 전자전 능력의 강화가 요구된다. 우주작전을 위하여 우주감시정찰능력 확보 및 적대국의 인공위성에 대한 공격능력이 요구된다. 적 무인체계에 대한 대응을 위하여 사이버 전자전 능력, 전자공격체계 복합운용개념 및 지역표적에 대한 전자공격 기술 발전이 필요하다.
전장에서 다양한 통신장비와 전자장비가 전력운용에서 핵심적인 역할을 수행하고 있으며, 그 비중이 점차 확대되고 있다. 이러한 통신장비와 전자장비는 전자기스펙트럼에 크게 의존하고 있어서 전자기스펙트럼 우세달성은 전장주도권 확보의 핵심 전제조건이다.
전자전은 전자파 사용과 관련된 군사 활동으로, 적의 전자파를 탐지하여 징후 및 위치를 식별하고, 적의 C4I 및 전자무기체계의 기능을 마비, 무력화 또는 파괴하는 활동이다. 또한, 우군과 적의 전자기스펙트럼 사용으로부터 우군의 인원, 시설, 장비를 보호하기 위한 제반 군사 활동이다. 이러한 활동을 통하여 다양한 전장기능에 개입하여 적의 통신, 전자장비를 마비 및 교란하여 전력을 약화할 수 있는 효과적인 대안으로 인식되고 있으며, 전자기스펙트럼 우세달성을 위한 필수요소이다.
미국은 이러한 전자전의 중요성을 인식하고, 전자기스펙트럼 우세전략을 수립하여 전자전과 전자기스펙트럼관리를 통합하여 전자기스펙트럼작전을 만들었다. 또한, 군과 민간의 전자기스펙트럼을 공유하고 상호간섭을 최소화하여 전자기스펙트럼에서의 행동의 자유를 목표로 이와 관련된 정책, 제도, 장비, 교리 등의 발전을 추진하고 있다.
북한 및 주변국은 미래전에 대비하여 전자전 능력을 고도화하고 있으며, 특히 전자전을 비대칭 전력으로 인식하여 공세적 전자전 체계 및 전자전 기술을 중심으로 발전시키고 있다. 이에 비하여, 한국군은 현재 소극적 방어전력이 대부분이며, 공세적 전자전 수행은 연합자산에 크게 의존하고 있다. 본고에서는 한국군이 참고할 수 있도록 미래 전장에서의 전자전의 역할에 대해서 살펴보고 발전방향을 제시해보고자 한다.
전자전의 기능은 <표 1>과 같이 전자전지원(ES), 전자공격(EA), 전자보호(EP)로 분류된다. 전자전지원은 적의 전파를 수신, 분석, 식별하여 우군의 군사작전을 지원하는 것이며 전자공격은 적의 전투능력을 저하, 무력화, 파괴하기 위해 인원, 장비, 시설에 대하여 전자기 및 전자기파 무기, 지향성 에너지 무기, 대방사유도탄 등을 사용하는 제반 군사활동이다. 그리고 전자보호는 적의 전자전지원 및 전자공격으로부터 아군 지휘통신 체계 및 전자 무기체계, 전자시설을 보호하는 것이다.
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이러한 전자전 기능요소를 바탕으로 전장에서 전자전의 기본적 역할은 전자기스펙트럼 영역 내에서 감시활동(전자전 지원)을 통하여 적의 전자정보를 획득하여 적의 의도를 파악하고 전자공격을 위한 기반을 마련하는 것이다. 또한, 적의 통신체계 및 레이더와 유도무기 같은 비통신체계를 마비(전자 공격)하여 적의 전투능력을 저하시키며 적의 전자공격으로부터 아 체계를 방호(전자보호)하여 정상운용을 보장하는 것이다.
미래전의 양상은 여러 가지가 있지만, 그중에서 전자전의 역할 및 기여도가 높은 영역은 마비전, 우주전 및 무인전투체계이다. 전자전은 마비전을 수행하기 위한 효율적인 대안이며, 적의 통신체계 및 레이더와 같은 비통신체계를 원거리에서 탐지하고 마비시켜 적의 전쟁수행 능력 및 의지를 약화하는 역할을 수행한다.
공세적 우주작전 수행 시에 전자공격은 물리적 방법보다 익명성, 공격강도 조절 및 우주 쓰레기 발생 측면에서 우위를 보이므로 적의 우주전력에 대한 무력화 방안으로 활용된다. 또한, 적 무인전투체계의 무력화를 위한 가장 효율적인 방안이 중 하나가 전자공격이므로 적 무인전투체계를 공격하여 파괴 및 무력화하는 역할을 수행할 것이다.
미래전은 전쟁수행방법 측면에서 ‘대량살상’보다 효과 중심의 ‘마비전’ 개념이 중시되고 있다. 생명 존중에 대한 국민들의 의식이 높아짐에 따라 인명중시 사상이 점차 확대되고 있어 과거와 같은 과도한 살상 혹은 민간인의 피해가 발생한다면 국내·외 여론의 비판과 국제사회의 압력으로 인하여 전쟁 수행 자체가 어렵게 될 것이다. 따라서, 인명 살상이나 물자의 파괴를 최소화하는 동시에 적의 전투의지를 마비시키는 방식의 전쟁을 수행해야 한다.
전자전은 전자기스펙트럼을 활용 및 관리하여 실시간의 전자 및 신호정보(전자/통신 정보) 수집을 바탕으로 물리적 화력 무기체계의 제한점을 극복하고 실시간으로 적 중심을 마비시킬 수 있는 전자기파와 고출력 전자파 기반의 무기체계와 사이버 전자전 능력을 활용함으로써 마비전을 위한 주요요소로서의 역할을 수행할 것이다.
이를 위하여 신호정보 수집을 통하여, 적 주파수 및 신호정보에 대한 분석을 수행하여 전자공격을 위한 기반을 확보해야 한다. 전자공격을 위해서는 레이더, 유도무기와 같은 비통신체계와 통신체계가 활용하는 주파수의 특성 및 제원을 파악하고 있어야 한다.
미국의 경우는 공중기반의 전자공격에 대하여 <표 2>와 같이 크게 3가지 방식으로 분류하고 있다. 적 지대공 미사일(SAM: Surface-to-Air Missile) 회피 불가 구역 안에서 수행하는 근접지원 전자교란(Stand-in Jamming)을 위하여 ADM-160C(MALD-J)를 활용하는데, 이 체계의 경우는 아편대군 진입 전에 공중에서 발사하는 무인기로서, 신호 증폭 장비를 통해 다양한 공중자산의 레이더 피탐 면적과 유사한 반사파를 생성하여 적 방공망을 기만한다. 또한, 재머나 탄두를 장착하여 적 레이더를 교란하거나 파괴할 수 있다.
공격 편대군와 함께 적지에 침투하여 호위지원 전자교란(Escort Jamming)을 수행하는 EA-18G(Growler)는 미 해군에서 운용되고 있으며, F/A-18F(Super Hornet) 전투기 플랫폼에 외장형 전자전 포드를 장착하여 전자공격을 수행한다. 방공망 탐지 범위 밖에서는 수송기 플랫폼에 전자교란 포드를 장착하여 적 지휘통신망에 대한 원격 지원 전자교란(Stand-off Jamming)을 수행한다.
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‘마비전’을 성공적으로 수행하기 위해서 다음과 같은 발전이 요구된다.
첫째, 전자공격을 위한 신호정보 수집능력과 분석능력을 확보해야 한다. 전자공격을 위해서는 표적에 대한 신호정보에 대한 수집 및 분석이 필수적이기 때문에, 잠재적인 표적에 대한 신호정보를 평시에 수집 및 분석하는 체계와 기술에 대한 개발이 반드시 선행되어야 한다.
둘째, 공세적인 전자전 능력에 대한 적극적인 투자와 확보가 요구된다. 전자전의 특성상 전투피해평가가 제한되고 기만, 교란, 파괴의 장단점이 존재하기 때문에 장기적으로는 미군과 같이 다양한 종류의 전자공격체계를 복합 활용하여 작전효과를 증진 시키는 방향을 추구하여야 할 것이다.
셋째, 전장에서의 전자공격의 효과를 측정할 방안을 마련해야 한다. 대상 및 무기의 조합에 따른 효과에 대한 실험 및 분석을 통하여 물리타격체계과 유사한 무기효과지표를 개발해야 할 것이다. 이를 바탕으로 전자공격체계의 운용개념 및 전력화 계획을 수립해야 한다.
마지막으로, 미래에 유·무인 체계의 복합운용 시 아 무인체계에 대한 적 전자공격이 예상되므로, 통신체계 및 비통신체계에 대한 전자보호 기술을 개발 및 적용하여 아 무인체계의 정상운용을 보장해야 한다.
전장영역이 점차 우주 영역, 사이버 영역, 전자기 스펙트럼 영역으로 확대되고 있다. 이 중, 우주영역에서의 군사적 우위를 확보하기 위해서 세계 각국은 군사적 목적의 인공위성을 다수 운용하고 있다. 한국 또한 이 대열에 합류하여 인공위성을 통해 대기권 밖에서 군사적인 목적의 감시정찰 활동을 수행할 것이다. 이를 통하여, 적의 평시 징후 및 군사정보를 획득할 수 있으며 전쟁 시에 적 표적에 대한 정확한 표적정보를 획득하여 정밀타격을 위해 활용할 수 있다. 전자전은 이러한 우주 영역에서의 군사활동을 위하여 적 인공위성을 무력화하는 역할과 전자보호를 통하여 우주공간 내에서의 적의 적대적인 전자공격을 거부해야 한다.
미국, 러시아, 중국은 인공위성에 대한 다양한 전자공격 기술 및 체계와 이에 대응하기 위한 전자보호기술을 개발하여 우주영역에서 군사활동의 우위를 확보하려 하고 있다. 2050년 전에 최소한 16개 이상의 나라들이 ‘반 위성’ 능력을 습득할 것으로 예상되며, 예상 목록에는 브라질, 인도, 이란, 나이제리아, 파키스탄, 남아프리카, 터키, 베트남, 북한이 포함된다.
워싱턴의 전략국제문제연구소가 최근 발표한 ‘2021년 우주 위협평가’ 보고서에 따르면 북한은 중국, 러시아, 이란, 인도와 함께 우주에서 미국을 위협할 수 있는 5개국 중 한 곳으로 꼽히고 있다. 북한은 최근 10년간 통신위성 등에 대한 전파교란을 이미 3차례 시도하였고, 특히 2012년 평양 인근에 있는 대형 안테나에서 지속해서 교란 전파를 발사해 우리나라 통신위성인 무궁화 5호를 먹통으로 만든 적이 있으며, 정찰위성과 지상기지국 간 통신신호를 주고받는 데 활용되는 S밴드(2~4Ghz)와 X밴드(6~10Ghz) 주파수에 대한 전파교란 능력을 갖춘 것으로 파악된다.
위성에 대한 공격기술은 중국과 러시아를 필두로 개발되고 있으며 다른 나라로 이전이 되고 있다. 중국의 경우에는 2007년초 SC-19라는 위성요격미사일을 발사하여 자국 기상관측 위성을 목표로 요격에 성공하였으며, 위성 요격 고도가 미국과 일본의 정찰위성이 주로 사용하는 고도와 중복되었다. 이때, 다수의 파편이 발생하여 국제사회의 비판을 받았고, 2014년 파편 발생은 최소화하면서 우주 공간 목표물을 요격하는 기술을 확보하였다. 러시아의 경우는 냉전 시대부터 레이저 기반의 위성요격 체계와 공동궤도 위성요격 체계 등을 개발하고 실험하였으며 운용 중인 것으로 알려져 있다.
이처럼, 위성에 대한 공격 범주는 크게 탄체나 파편을 통한 직접 접촉파괴와 레이저, 전자파, 전자신호 교란과 같은 전자공격으로 나눌 수 있는데, 전자공격은 물리공격에 비하여 공격을 수행한 주체의 익명성이 높으며, 일시적인 마비부터 영구적인 파괴까지 공격의 강도를 조절할 수 있고, 우주 잔해를 최소화할 수 있다. 따라서, 공세적 우주작전을 위해서는 전자전 능력에 대한 확보가 필수적이다.
미래에 우주작전을 성공적으로 수행하기 위하여 우주감시정찰 능력을 확보하여 잠재적인 표적에 대한 리스트를 확보하고 인공위성에 대한 전자공격을 수행하기 위한 다양한 기술에 대한 기초연구를 시작해야 한다.
미래전의 양상에 대해서 구상할 때, 일반적으로 가능성과 개연성이 가장 높은 양상은 다양한 무인전투체계의 등장과 역할의 확대이다. 이는 인공지능, 통신, 전자장비, 로봇공학 등의 비약적인 발전으로 인하여 무인전투체계의 효율성이 크게 향상되고 있고, 인명중시사상의 확산으로 인하여 무인전투체계의 필요성이 높아졌기 때문이다.
전자전을 통해 적의 무인체계를 효과적으로 무력화함과 동시에 앞으로 전력화 예정인 아 무인체계에 대한 작전환경보장을 위하여 적의 전자공격을 거부해야 할 것이다. 또한, 기존의 무인체계는 주로 미사일와 같은 물리타격체계를 장착하였지만, 미래에는 레이저와 같은 지향성 에너지, 고출력의 밀리미터파 등 전자전 무기를 탑재하여 무인전투체계 간의 전투에 활용될 것으로 예상된다.
국내에서는 아직 무인체계 위협이 현실화되지는 않았지만, 국외에서는 무인체계를 통한 주요인사에 대한 암살 시도, 자폭공격을 통한 취약시설과 군사 표적에 대한 테러 등 실질적인 위협으로 다가오고 있다.
무인체계에 대한 대응방법은 크게 물리적인 타격을 통한 파괴와 GPS 재밍, 통신재밍 등과 같은 전자공격방법으로 나눌 수 있다. 이 중 물리적인 타격은 소형 무인체계에 대해서는 타격 측면의 효율이 높지 않고, 다양한 통신장비와 전자장비의 의존도가 높은 무인체계의 특성상 전자공격이 효율적이므로 최근 무인체계에 대한 대응은 주로 전자공격을 위주로 발전되고 있다.
앞으로 전자공격을 통한 무인체계 대응능력을 강화하기 위해서는
미래 전장에서 중요성이 높아지고 있는 전자전은 적의 전자정보를 획득하여 적의 의도를 파악하고, 통신 체계 및 비통신체계를 마비하여 적의 전투능력을 저하시키며 아 체계의 정상운용을 보장하는 역할을 수행한다.
※ 본 내용은 집필자의 개인적 의견이며, 한국국방연구원의 공식적 견해가 아님을 밝힙니다.
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