순항미사일은 일정한 고도와 속도로 순항하여 목표물을 공격하는 미사일로 폭탄을 싣고 자폭하는 무인 비행기라고 보면 된다. 

 

▲ 미국의 대표 순항미사일 토마호크. [출처: 미 해군]

 

■ 엔진

 

일반적인 순항미사일은 제트 엔진을 사용해서 날아간다. 

 

탄도미사일과 달리 산화제를 실을 필요가 없이 연료만 싣고 가면서 공기 중의 산소를 빨아들여 추진하므로 그만큼 가볍게 만들 수 있어 장거리 운항에 유리하다. 

 

순항미사일에 사용되는 제트 엔진에는 터보제트 엔진과 터보팬 엔진이 있다. 

 

터보제트 엔진은 압축공기와 연료를 연소실로 보내 폭발시켜 고온·고압의 가스를 뒤로 분출해 반작용으로 추진되는 엔진이다. 

 

이를 발전시켜 만든 터보팬 엔진은 압축공기의 일부가 연소실을 거치지 않고 그대로 뒤로 빠져나가도록 만든 것으로 터보제트 엔진과 프로펠러를 합성한 것으로 볼 수 있다. 

 

▲ 터보제트 엔진과 터보팬 엔진의 구조.     © Emoscopes (수정)

 

터보제트 엔진은 상대적으로 가격이 저렴하고 고속에 유리하지만 터보팬 엔진은 연료 효율이 높아 장거리 비행에 유리하다. 

 

이 외에도 초음속 비행을 위한 램제트 엔진이나 로켓 엔진을 사용한 순항미사일도 드물지만 존재한다. 

 

대부분 순항미사일은 제트 엔진의 한계로 인해 음속 이하의 속도로 날아간다. 

 

2022년 10월 14일 윤석열 대통령이 출근길 문답에서 순항미사일의 속도가 느리다며 “탄도미사일에 비해서는 그래도 위협과 위험성이 떨어진다고 보고 있다”라고 한 이유가 여기 있다. 

 

그러나 윤 대통령이 순항미사일을 과소평가한다며 안보 인식이 우려스럽다는 비판이 쏟아졌다. 

 

순항미사일이 탄도미사일에 비해 느린 건 맞지만 대신 저공비행을 하고 궤적을 자유자재로 바꿀 수 있어 레이더로 포착하기 어렵고 요격도 어렵기 때문이다. 

 

■ 유도

 

순항미사일은 보통 관성유도, 위성유도, 지형 대조 유도 등을 혼합해 방향을 잡는다. 

 

관성유도란 관성항법장치(INS)를 이용해 미사일이 자기 위치와 속도, 방향을 파악하는 방식이다. 

 

관성항법장치에는 자이로스코프와 가속도계가 들어 있으며 날씨, 전파 방해의 영향을 받지 않는 장점이 있지만 시간이 흐를수록 오차가 누적되는 단점이 있다. 

 

그래서 단거리는 상관없지만 장거리를 비행할 경우 다른 유도 방식으로 보정해야 한다. 

 

위성유도란 위성항법장치(GPS)를 이용해 미사일이 자기 위치와 속도, 방향을 파악하는 방식이다. 

 

항법 위성에서 보내는 신호를 받아 정보를 처리하며 오늘날 자동차 내비게이션이나 스마트폰에서도 널리 사용하는 방식이다. 

 

항법 위성에는 미국의 GPS 위성, 러시아의 글로나스(GLONASS), 유럽의 갈릴레오(Galileo), 중국의 베이더우(北斗) 등이 있다. 

 

위치 오차는 대략 10미터 이내로 알려져 있으며 민간용에 비해 군용의 오차가 더 적다고 한다. 

 

위성유도는 장비가 작고 가볍고 싸다는 장점이 있다. 

 

반면 전파 방해가 쉽다는 단점이 있다. 

 

GPS 위성의 경우 군용은 암호화된 신호를 사용하지만 그래도 교란되는 경우가 있다. 

 

대표적으로 2011년 12월 4일 이란이 미국의 스텔스 무인기 RQ-170 센티넬을 GPS 교란 방식으로 나포한 사건이 있다. 

 

▲ 나포한 무인기의 복제품을 만들어 공개한 이란.     © Fars Media Corporation

 

지형 대조 유도(TERCOM)는 미사일이 날아가는 도중 측정한 해발 고도와 입력된 값을 비교해 자기 위치를 확인하는 방식이다. 

 

이 방식의 단점은 바다나 사막처럼 지형 특성이 없는 평평한 곳에서는 사용할 수 없다는 점이다. 

 

또 고층 건물이 들어선다거나 하는 식으로 지형이 변화하면 이에 맞춰 정보를 계속 갱신해줘야 한다. 

 

따라서 정찰위성 등을 통해 목표물까지 가는 경로의 지형을 계속 파악하고 있어야 한다. 

 

미사일에 어떤 문제가 발생해 엉뚱한 방향으로 날아가면 무용지물이 되는 문제도 있다. 

 

따라서 지형 대조 유도 역시 보조 수단으로 사용한다. 

 

순항미사일은 저공, 초저공 비행을 해야 하므로 경로를 정확히 잡아야 한다. 

 

날아가다 중간에 나무나 산, 건물에 충돌하면 곤란하다. 

 

따라서 미터 단위의 초정밀 유도를 해야 하며 대신 정확도도 높아서 원형공산오차가 1미터 수준까지도 가능하다. 

 

목표 건물의 어떤 창문을 맞출지도 정할 수 있는 것이다. 

 

대신 이를 위해서는 출발부터 도착까지 지형지물 정보를 정확히 파악해야 한다. 

 

따라서 사전 정찰이 매우 중요하며 특히 적국 깊숙한 곳의 지형지물을 파악하기 위해 정찰기를 보내는 것은 매우 위험하므로 정보원을 활용하거나 정찰위성, 무인기를 이용하게 된다. 

 

예를 들어 2022년 연말 북한 무인기가 서울 대통령 집무실 상공까지 정찰하고 갔는데 당시 확보한 정보를 이용하면 북한 순항미사일이 서울 도심 건물 사이로 날아와 용산 대통령실을 공격할 수도 있다. 

 

미사일이 도심 건물 사이로 날아다니면 격추 시도를 할 수조차 없다. 

 

다음 시간에는 미국의 순항미사일을 살펴본다.