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우주로켓의 발사원리와 같은 대륙간탄도미사일

기사승인 2017.09.13  18:12:47

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- [NIE] 청주 오송초등학교 교사 한봉선

북한, 대륙간탄도미사일 '화성-14'형' 2차 시험 발사 모습 공개 / 뉴시스

북한이 8월 29일 중거리급 탄도미사일을 발사해 북태평양에 떨어뜨렸다. 특히 이번에 발사된 미사일은 비행거리 약 2,700km 최대고도 약550km로 이전보다 더 위협적이었다. 탄도미사일은 발사 초기에는 로켓추진력에 의해 가속되어 최종적으로는 자유 낙하하는 미사일로 사정거리에 따라 대륙간탄도미사일(ICBM), 중거리탄도미사일(IRBM), 준중거리탄도미사일(MRBM), 단거리탄도미사일(SRBM), 전술 탄도 미사일(TBM)로 분류된다.

# 대륙간 탄도미사일(ICBM)의 특징

대륙간탄도미사일은 사거리가 5,500km이상인 미사일로 다른 대륙에 있는 시설을 공격할 수 있다. 발사준비에 걸리는 시간이 짧고 30~40분 만에 8,000km를 날아갈 수 있을 만큼 빠르다. 미사일 발사 원리는 우주로켓의 발사 원리와 같다. 초기에는 액체연료가 주류를 이루었으나 발사준비에 오랜 시간이 걸리기 때문에 ICBM은 발사준비에 짧은 시간이 소요되는 고체연료를 주로 사용하고 우주발사체는 액체연료를 더 많이 사용한다.

탄도미사일의 시초는 제2차 세계 대전 당시 독일 나치가 개발한 'V-2'로 알려졌다. 전쟁이 끝난 후 관련 기술을 입수한 미국과 소련이 개발을 시작해 1957년 소련이 R-7이란 이름으로 미사일을 개발하였고 1959년에는 미국도 실용화했다. 미소 양국의 우주개발 경쟁은 핵무기 개발경쟁과 같은 선상에 있었던 것이다.

현재 대륙간탄도미사일 보유 국가는 미국, 러시아, 중국, 프랑스, 영국 5개국과 제한적 ICBM 보유국인 대만, 인도, 이스라엘, 파키스탄, 이란, 거의 근접해온 것으로 짐작되고 있는 북한이 있다. 현재 군사강국들은 자신들의 군사패권 독점을 위해 다른 나라들이 ICBM을 보유하지 못하도록 견제하고 있으며 한국군은 미국의 미사일 지침에 따라 사거리 300km, 탄두 중량 500kg을 넘는 탄도미사일을 보유할 수 없다

# 대륙간 탄도미사일(ICBM)의 비행 원리 관성항법장치와 추진장치

2,000km이상 높이 쏘아 올린 탄도미사일이 다시 떨어질 때 정확하게 목표물을 타격할 수 있는 것은 관성항법장치와 추진장치 때문이다. 관성항법장치가 미사일의 자세를 미세하게 교정해주는 장치라면 추진장치는 탄두의 궤도가 크게 벗어날 경우를 대비한 장치다. 만약 탄두의 궤도가 틀어지면 지상 제어소에서 추진장치를 작동시켜 탄두가 정상 궤도로 오게끔 조종할 수 있다. 우리가 드론을 조종하는 것처럼 지상에서 탄도미사일의 궤도를 조종할 수 있는데 위치계산에 GPS를 사용하지 않는 것은 적이 전파를 감지해 발사를 금방 눈치 챌 수 있기 때문이다.


# 대륙간 탄도미사일(ICBM)은 탄두 보호가 핵심

대기권 밖으로 수천km까지 올라갔던 탄두가 대기권으로 재진입할 때 탄두가 떨어지는 궤적은 포물선 모양인데 그 이유는 만약 탄두가 수직으로 떨어지면 떨어지는 속도가 훨씬 더 빨라 엄청난 마찰열에 타버리게 될 것이기 때문이다. 그러나 포물선 모양으로 떨어져도 마찰열은 수천~1만℃까지 올라가게 된다. 그래서 예전엔 열전도율이 낮은 금속(베릴륨-구리 합금)을 탄두에 썼으나 무게가 무겁다는 단점 때문에 지금은 가벼운 '탄소 복합체'나 '실리카페놀릭', '코르크'등을 이용한 융제 방식을 이용하고 있다.

# 대륙간 탄도미사일(ICBM)의 방어체계

첨단 과학이 집약된 대륙간 탄도미사일(ICBM)을 막기 위해서는 정지궤도 위성을 띄워 발사열을 적외선으로 포착해 발사여부를 실시간 감지한다. 미사일이 발사되면 군사용 저궤도 위성에서 날아가는 ICBM의 위치를 실시간으로 파악해 지상관측소로 전송한다. 지상에 있는 레이더나 이지스함 등에서 좀 더 정확하게 ICBM의 위치를 파악한 후 적외선 탐지 장치가 있는 요격미사일을 발사해 ICBM을 격추시키는 방법으로 방어하고 있다.

▶NIE적용

대륙간 탄도미사일(ICBM)에는 고체연료발사체와 단열재, 자이로스코프, 가속도계, 탄두 보호재, 융제방식, 정지궤도위성, 저궤도위성 등 각종 첨단 과학기술이 탑재되어있다. 관련 기술에 대한 좀 더 자세한 정보들을 신문을 통해 찾아보자


중부매일 jb@jbnews.com

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