미국과 중국이 현재의 미사일방어(MD)체계로는 사실상 요격이 불가능한 ‘극초음속 무기’ 개발에 총력전을 펼치고 있다. MD체계를 무력화하는 중국의 극초음속 무기는 주한 미군기지뿐 아니라 주일 미군기지에 최대 위협으로 등장할 전망이다.

중국은 지난해 세계 최초로 극초음속 탄도미사일 ‘둥펑(東風·DF)-17’을 실전 배치했다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 지난 17일 보도했다. DF-17은 핵탄두형 극초음속 활공체를 탑재해 비행 중 궤도를 자유자재로 수정할 수 있는 만큼 상대 방공망을 쉽게 뚫을 수 있다고 SCMP가 전했다. 지난해 중국 건국 70주년 열병식 때 선보인 DF-17은 음속의 10배로 날아가 표적을 파괴한다. 사정거리는 1800~2500km이다. 중국 관영 글로벌타임스는 DF-17을 두고 “한국에 배치된 사드(THAAD·고고도미사일방어)체계로 방어하기 어렵다”며 자신감을 내비치기도 했다. 러시아 역시 지난해 12월 극초음속 비행체 ‘아반가르드’를 실전 배치했다. 아반가르드의 최고 속도는 마하 20, 사거리는 6000km 이상이다.

음속은 소리의 속도를 말한다. ‘마하1’(시속 1224㎞)을 기본 단위로 한다. 극초음속은 대기권 내에서 소리의 5배, 마하5(시속 6120㎞) 이상을 뜻한다. 마하5의 극초음속 비행기를 타면 중국 베이징에서 미국 뉴욕까지 1만 1000km 떨어진 거리를 2시간 안에 날아갈 수 있다. 일반 여객기와 비교해 8배나 빠른 속도다. 미군의 대표적인 크루즈(순항)미사일인 토마호크는 마하1 이하인 만큼 요격이 가능하다. 마하20의 속도를 내는 대륙간탄도미사일(ICBM)도 비행 궤적을 예측할 수 있는 까닭에 방어할 수 있다. 하지만 극초음속 무기는 발사된 뒤 고도와 방향을 불규칙적으로 바꾸는 데다 초스피드로 날아가기 때문에 요격이 불가능해 차세대 무기로 불린다.

현재 개발 중인 극초음속 무기는 극초음속 비행체와 활공체 두 종류로 구분된다. 극초음속 비행체는 크루즈미사일과 비슷한 형태로 공중 발사 후 일정 고도에 올라간 다음, 자체 추진체의 도움으로 극초음속으로 목표 지점까지 날아가 파괴한다. 고체연료나 스크램제트 엔진을 이용한다. 스크램제트 엔진은 공기를 초음속으로 빨아들여 압축해 고출력을 내는 최첨단 제품이다. 마하7∼8로 각각 평가되는 사드체계와 SM-3 지대공 미사일보다 최대 3배 이상 빨라 요격이 불가능하다. 극초음속 활공체는 탄도미사일에 실려 일정 고도까지 올라간 다음 자체의 양력(揚力)으로 활공 비행하면서 빠른 속도로 목표물에 낙하하는 무동력 비행체다. 즉 대기권 부근까지 올려진 탄도미사일의 탄두가 활공 비행을 하다가 목표물 상공에서 고속 낙하하는 방식이다. 발사 후 도중에 분리된 뒤 극도로 낮은 고도로 날아가면서 목표물을 타격해 레이더의 포착과 요격이 불가능하다. 레이더로 탐지가 어려울뿐 아니라 설사 탐지해도 너무 빠르기 때문에 요격할 시간적 여유가 없는 것이다.

특히 극초음속 무기는 앞으로 4차 산업혁명의 인공지능(AI) 기술과 결합하면 30기 이상의 극초음속 무기가 서로 표적 정보를 공유하면서 임무를 분담해 타격할 수도 있다. 일단 개발만 하면 생산 단가가 탄도미사일보다 상대적으로 싼 덕분에 앞으로 10년 뒤엔 전쟁은 극초음속 무기를 가진 나라의 일방적 게임이 될 전망이다. 전문가들은 극초음속 무기가 군비 경쟁의 판도까진 못 바꾸더라도 협상력을 높이기 위한 수단으로 쓰일 수 있다고 분석한다. 미국 국방부 군사기술 자문관을 지낸 마가렛 코살 미국 조지아공대 샘넌 국제대학원 교수는 “핵무기를 대체할 가장 효과적인 전략무기가 될 만한 근거가 없기 때문에 극초음속 기술이 ‘게임 체인저’가 되지는 못할 것 같다”고 전망했다.중국의 극초음속 무기 수준은 러시아와 선두를 다툴 정도다. 2017년 12월 극초음속 활공체를 두 번이나 발사해 성공했다. 이 활공체는 탄도미사일 DF-17에 장착해 간쑤(甘肅)성 주취안(酒泉) 위성발사센터에서 발사돼 비행하다 DF-17과 분리된 뒤, 1400㎞를 활강하면서 신장(新疆)위구르자치구 지역 목표물을 몇 미터 오차로 맞혔다. 당시 이 극초음속 활공체의 고도는 불과 60㎞였다. 중국은 앞으로 극초음속 활공체를 차세대 ICBM인 DF-41에도 장착할 전망이다. DF-41은 길이 16.5ｍ, 직경 2.8ｍ이며 고체연료를 사용해 총중량이 60여t에 이른다. 사정거리가 1만 2000㎞가 넘는 이 미사일은 미국 워싱턴 등 지구상 모든 표적을 타격할 수 있다. 공격 목표 오차 범위가 100ｍ에 불과한 데다가 최대 10개의 핵탄두를 탑재할 수 있는 것으로 알려졌다. 이것이 현실화되면 미 전역이 중국 극초음속 활공체의 사정권에 들어간다. 2018년 8월엔 마하6의 씽쿵(星空)-2 극초음속 활공체의 시험에도 성공했다. 중국 극초음속 무기의 개발 주역인 중국항천과공(航空科工)그룹(CASIC)은 마하10의 속도로 중국 본토에서 미국 괌 기지를 타격할 수 있어 ‘괌 킬러’로 불리는 중거리미사일(IRBM) ‘DF-26’을 개발했다.

가장 먼저 1990년대부터 개발을 시작한 미국은 중국 극초음속 무기의 실전 배치에 긴장하는 분위기가 역력하다. 이에 따라 미국은 중국의 일대일(一帶一路, 육·해상 실크로드)로 전략에 따른 영향력 확장에 대응하기 위해 극초음속 무기를 최대한 빨리 확보해야 하는 초미의 과제로 떠올랐다. 버락 오바마 전 대통령 시절 극초음속 무기 개발을 중단했던 미국은 도널드 트럼프 행정부 들어서는 중국과 러시아의 자극받아 방산업체인 보잉과 록히드마틴을 중심으로 극초음속 무기 개발에 박차를 가하고 있다. 미국이 극초음속 무기로 무장하면 괌 부근의 잠수함이나 전략폭격기로 중국의 주요 표적을 15분 이내에 타격할 수 있다.

미국은 2018년 1월 트럼프판 ‘스타워즈’로 불리는 새로운 미사일 방어전략을 발표했다. ‘미사일방어 검토보고서’(MDR)라는 제목으로 발표된 이 전략은 적의 미사일을 신속하게 탐지하고 요격 능력을 극대화하고자 우주 공간에 센서층과 요격무기를 설치해 MD체계를 증강하는 것을 핵심 내용으로 한다. 무인항공기(UAV)에 레이저를 장착해 추진단계에 적 미사일을 파괴하는 기술개발 방안, 사드나 SM-3 블록 2A 요격미사일을 장착한 미 해군의 이지스함 재배치 방안도 포함됐다. 트럼프 대통령은 미국 국방부에서 “크루즈미사일과 극초음속 비행체를 포함한 어떤 미사일 공격도 방어하기 위해 우리의 태세를 조정할 것”이라고 강조했다.

미 육군은 이를 위해 태평양전구에 배치된 자체 화력을 증강하기 위해 지상 발사 극초음속 미사일 개발비로 2020년에 10억 달러(약 1조 1650억원) 이상을 책정했다. 신형 전략 장사정포를 극초음속 탄두용으로 개조하는 계획도 추진하고 있다. 이들 전력이 오는 2023년 실전 배치될 전망이다. 미 공군은 지난해 B-52H 전략폭격기에 극초음속 비행체인 공중발사 신속대응무기(AGM-183A)를 장착해 시험에 성공했다. SCMP는 오바마 전 행정부 때 극초음속 무기 개발을 중단했던 미국이 트럼프 행정부 들어서 재개에 나섰으나 아직까지 자체 무기개발 발표는 없었다고 전했다.

미 공군은 극초음속 재래식 타격무기(HCSW)를 2022년 배치를 목표로 개발하고 있다. 미 방산업체 록히드마틴이 2018년 4월 9억 2800만 달러에 계약해 본격 개발하고 있다. 미 국방위고등연구계획국(DARPA)이 개발 중인 스크램 제트엔진을 활용한 극초음속 비행체는 마하13까지 속도를 내도록 할 방침이다. 미국이 4개월 만에 두 건의 극초음속 무기 개발 사업을 발주한 것은 극초음속 무기 개발에 올인하는 중국을 따라잡기 위해서다. 트럼프 행정부는 지난해 극초음속 무기에 26억 달러를 미 의회에 요구한 바 있다.

김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr