사드 도입 적극 검토하는 일본, 북한 도발 빌미로 탄도미사일 방어 ‘속도전’

지난 3월 6일 북한이 발사한 탄도미사일이 지난해 8월과 9월에 이어 세 번째로 일본 아키타(秋田)현 오가(男鹿)반도 서쪽의 배타적경제수역(EEZ)에 낙하하자, 일본은 북한의 도발에 펄쩍 뛰며 반발했다.

집권 자민당의 일부 의원들은 북한의 미사일 기지를 타격하는 ‘적기지 공격론’을 들먹이며 한시바삐 타격능력을 갖춰야 한다고 주장하고 있다. 자위대가 이지스함에서 발사되는 토마호크 순항미사일과 F-35 전투기 등으로 북한에 대한 공대지(空對地) 공격을 수행해야 한다는 것이다. ‘전쟁할 수 없는 국가’를 못 박은 평화헌법 9조를 개헌하려는 의도까지 담긴 주장인 것이다.

특히 북한이 지난 3월 7일 조선중앙통신을 통해 사드용 X밴드 레이더가 설치된 아오모리현 샤리키(車力) 등 주일 미군기지를 겨냥한 미사일 발사란 점을 처음으로 공식화하자, 위기감을 느낀 일본은 사드(THAAD·고고도미사일방어체계) 도입을 본격적으로 검토하는 분위기다. 아베 신조(安倍晋三) 일본 총리는 이날 도널드 트럼프 미국 대통령과 통화를 통해 “북한의 위협은 새로운 단계에 접어들었다”고 강조했고, 트럼프 대통령은 “미국은 100% 일본과 함께한다”고 답했다.

이런 가운데 지난 3월 7일 한국 국방부가 사드의 주한미군 배치 작업을 시작했다고 발표하자 일본 언론은 발 빠르게 이 소식을 전했다. 북한의 잇따른 도발과 한국의 전격적인 사드 배치로 일본 내 사드 배치에 대한 검토도 속도를 낼 것으로 보았기 때문이다. 일본은 그간 한반도 사드 배치에 대해 한·미·일 공조 차원에서 지지하는 입장을 견지해 왔다.

일본의 사드 배치 가능성은 올 초부터 흘러나왔다. 교도통신에 따르면, 지난 1월 13일 이나다 도모미(稻田朋美) 방위상은 미국령 괌 앤더슨 기지에 설치한 사드 포대를 둘러봤다. 이나다 방위상은 그 직후 기자들에게 “사드 도입에 대한 구체적 계획은 없다”면서도 “(북한의 핵·미사일 위협으로부터) 일본을 지키는 데 무엇이 최적인지를 생각해야 한다”고 여운을 남겼다. 당연히 사드 시스템 도입을 염두에 둔 발언이었다.

이나다 방위상 괌 방문 직후, 방위성은 부방위상을 위원장으로 하는 ‘탄도미사일 방위에 관한 검토위원회’를 설치, 방위성 내국의 양복조(민간인)와 자위대 제복조(현역) 간부로 위원회를 구성했다.

일본 정부, 사드 도입해 3층 방어 구상

지난 3월 6일 밤 오산공군기지에 도착한 미군 C-17 수송기에서 사드 이동식 발사대 2기를 하역하고 있다.
사진=조선일보

지난 3월 7일 《마이니치신문》은 일본 정부가 전날 북한이 탄도미사일을 발사한 후 탄도미사일 방어 시스템(BMD)을 증강하기로 방침을 굳혔다고 전했다. 자민당의 한 의원은 “북한이 다수의 미사일을 발사한 사태는 지금까지 예상하지 않았다. 새로운 방위시스템 검토에 들어가지 않으면 안 된다”고 말했다. 이지스함에 탑재된 요격미사일 ‘SM-3’와 패트리엇 ‘PAC-3’에 더해 3단계 대응을 위한 사드 도입을 본격 검토한다는 의미다.

현재 일본의 BMD는 북한의 탄도미사일을 해상자위대의 이지스함에 탑재된 요격미사일(SM-3)로 1단계 제압하고, 2단계로 사거리 15km의 지상배치형 요격미사일 패트리엇(PAC-3) 미사일로 타격하는 방식인데, 미사일 시스템을 새로 도입해 지금의 2단계 방어체계를 3단계로 더 정교하게 다듬겠다는 것이다.

예컨대 일본 정부는 사거리 150km의 사드나 해상자위대 SM-3와 레이더 등을 지상에 배치하는 ‘이지스 어쇼어(Aegis Ashore)’를 도입하는 방안을 검토하고 있으며, 이미 지난해 추경예산을 편성해 관련 연구를 진행 중이다.

지상형 이지스 체계 ‘이지스 어쇼어’는 오랫동안 일본이 검토해 온 방어무기체계다. 미 의회의 수출 승인도 떨어진 상태다. 미 하원은 2015년 5월 국방수권법(The National Defense Authorization Act) 개정안을 통과시켜 일본에 지상형 이지스를 팔 수 있도록 허가했다고 한다.

지난 3월 23일 방위성 산하 ‘탄도미사일 방위에 관한 검토위원회’는 첫 회의를 열어 사드, 이지스 어쇼어, 미사일 발사를 탐지하는 조기 경계위성 도입을 논의했다. 그러나 일본 외무성은 아직까지 노코멘트다. 외무성의 한 관계자는 기자에게 “현재 한국에 배치하는 사드 미사일 시스템을 도입하는 문제는 본격적으로 검토하고 있지는 않다”며 “북한의 동향을 주시하며 바람직한 방어 시스템으로 어떤 것이 있을까, 예의주시하고 있을 뿐”이라고 했다.

그는 사견을 전제로 “일본 방위성은 적 기지를 직접 타격할 수 있는 F-35 스텔스 전투기 도입을 진행하고 있으나, 고가에다 딜리버리에도 문제가 발생하자 현실적 방안으로 사드 미사일 도입에 관심을 갖고 있는 것 같다”고 했다.

일본이 생각하는 적 기지 공격을 위한 타격력은 ▲탄도미사일 ▲제트기처럼 비행하면서 위성지리정보시스템(GPS)으로 정밀 유도되는 토마호크 등 순항미사일 ▲스텔스 기능이 있는 전투기 F-35 등에 의한 대지공격 수단 등이 있다.

미국과 탄도미사일 방어 무기 공동개발

아베 신조(安倍晋三·왼쪽) 일본 총리가 지난 2월 11일 미국 플로리다의 ‘트럼프 내셔널 골프클럽’에서 도널드 트럼프(오른쪽) 미국 대통령과 골프를 즐기고 있다. 미·일 정상이 같이 골프를 친 것은 1957년 이후 60년 만이라고 일본 외무성이 2017년 2월 12일 밝혔다. 사진=조선일보

일본은 미국의 탄도미사일 방어(BMD) 시스템에 적극적으로 참여하면서, 자국의 높은 기술력을 바탕으로 미사일 기술을 착착 축적해 나가고 있다. 북한은 핵무기 개발에 이어, 1만km 이상을 날아가는 이동식 대륙간 탄도탄 개발을 목전에 두고 있다.

일본은 미국과 함께 북한을 견제할 BMD 시스템 공동개발에 나섰다. 미·일의 가상적은 북한만이 아니라는 것은 상식이다. 따라서 BMD는 북한, 나아가 중국과 러시아를 염두에 둔 미사일 방어망이다.

미국은 사거리 1000km 이하의 미사일을 장착한 이지스함뿐만 아니라, 알래스카와 캘리포니아에 있는 장거리격추 미사일(GBI)을 포함하는 범(汎)지구적 차원의 방어망 구축을 목표로 하고 있다. 일본은 현재 이지스함에 장착된 대응 미사일로는 북한의 장거리 탄도미사일을 추적해 격추하는 데 한계가 있다고 판단하고 있다. 따라서 대륙 간 탄도미사일에 맞서는 장거리 이지스미사일을 포함해, 일본과 미국으로 향하는 모든 미사일을 막아 낼 BMD 시스템 개발을 추진하려는 것이다.

일본은 1983년 말 미국의 미사일방어체계(MD) 도입을 결정했고, 2004년 말에는 MD에 대한 양해각서를 체결했다. 이후 일본은 MD를 위해 마침내 ‘무기수출 3원칙’에서 미국을 제외한다면서 ‘방위계획대강’에 ‘예외조항’을 만들어 국제 공동개발의 근거를 마련했다.

그 후 일본은 자국 내 MD 구축에 필요한 탄도미사일 및 레이더 부품을 미국에 수출하는 방안을 구체화했다. 2006년 10월 대포동미사일 발사에 이어 북한이 핵실험을 강행하자, 일본은 기회를 만난 듯 PAC-3 미사일을 수도권 중심으로 배치하면서 미사일방어체계 구축을 서둘렀다.

일본의 MD는 크게 ‘해상배치 중거리 미사일 방어(SM-3)’와 ‘지상배치 최종단계 미사일 방어(PAC-3)’로 구성돼 있다. 즉 SM-3 미사일은 지상에 배치된 패트리엇(PAC-3) 하층 방어 미사일(최대 요격 고도 15km)에 비해 훨씬 높은 150km 고도에서 적 탄도미사일을 요격할 수 있다.

요격 고도 1000km SM-3 블록Ⅱ 개발 성공

미·일이 공동 개발한 최신 해상 배치형 요격 미사일 ‘SM-3 블록 2A’가 미 해군 이지스 구축함 존 폴 존스함에서 발사돼 하늘로 치솟고 있다. 미 미사일방어청은 “2017년 2월 3일 하와이 인근에서 진행된 SM-3 블록 2A의 첫 요격 시험이 성공했다”며 발사 장면을 공개했다.
사진=조선일보

일본은 SM-3 미사일을 6척의 이지스함에 장착하기 위해 일본 최초의 이지스함 ‘곤고’에 3500억원을 투입해 수직발사기 개조작업을 했고, 나머지 다섯 척도 개조해 6척 모두 MD 발사 시스템을 갖췄다. 향후 일본 해상자위대는 SM-3를 탑재한 이지스함을 2020년까지 4척에서 8척으로 늘릴 계획이다.

일본은 내친김에 2006년부터 2014년까지 미국과 함께 MD에 필수인 차세대 해상배치 요격미사일 SM-3 블록Ⅱ 미사일의 공동개발에 착수했다. SM-3가 미・일의 공동연구·개발의 대상이 된 이유는 1980년대의 미 전략방위구상(SDI) 당시 섬나라인 일본이 탄도미사일 공격을 받을 경우, 제1 요격단계로 해상배치형 요격 시스템이 최적이라는 결론을 얻었기 때문이다.

총 30억 달러 규모의 이 사업은 일본 방위청이 10억~12억 달러, 미국은 18억~20억 달러를 각각 부담하기로 했다. 미국과 일본의 공동연구에서 핵심은 로켓모터를 강화하고, 탄두의 목표 포착 능력을 높이기 위해 신형 적외선 센서를 탑재하는 것이었다. 일본이 탄두, 로켓모터, 방향타 등 핵심 부품과 소재 개발을 담당했다.

미·일 양국의 연구에서 핵심적인 것은 키네틱(Kinetic) 탄두였다. 키네틱 탄두는 상대방 미사일을 스치는 순간에 폭발하면서 요격하는 기존의 구조와는 달리 자세를 제어해 가며 상대방 미사일에 접근해 직격으로 맞혀 격파하는 탄두라 요격률이 뛰어나다.

키네틱 탄두 개발은 미국이 담당하고, 일본은 SM-3 블록Ⅱ 중 미사일의 원뿔형 부분으로 탄두를 보호하는 ‘노즈콘(nose cone)’과 탄도미사일을 추적하는 ‘적외선 시커(Seeker)’, 2단 로켓모터의 능력 향상 등 3개 분야를 개발하기로 ‘업무분장’을 마쳤다. 특히 SM-3 미사일 앞 부분에 해당하는 노즈콘은 미사일이 상승할 때 고온(高溫)으로부터 내장된 적외선 시커를 보호하기 위해 특수재료로 만들어야 하고, 최종 요격단계에서 키네틱 탄두를 분리할 때 탄두와 부딪히지 않아야 하기 때문에 상당한 기술 수준이 요구된다.

‘SM-3 블록Ⅱ’ 미사일은 요격 고도가 1000km 이상으로 기존 SM-3 요격 고도의 2배가 넘는다. 이 신형 ‘SM-3 블록Ⅱ’는 북한이나 중국에서 날아오는 탄도미사일을 동중국해에 이동 중인 일본 해상자위대의 이지스함에서 요격할 수 있다. 지난 2월 3일 미군 이지스함은 하와이 카우아이섬 해상에서 일본과 공동으로 개발한 ‘SM-3 블록Ⅱ’ 요격미사일의 요격실험 발사에 성공했다.

군사용 고체연료 로켓 ‘엡실론’ 개발

2013년 9월 14일 일본의 신형 로켓 엡실론 1호가 가고시마(鹿兒島)의 우치노우라 우주 공간 관측소에서 발사되고 있다. 이 로켓에 실린 행성 관측 위성은 발사 1시간 만에 우주 궤도에 성공적으로 진입했다. 전문가들은 엡실론 로켓이 대륙간탄도미사일(ICBM)로 전용 가능하다고 말한다. 사진=조선일보

일본은 2013년 9월 14일 자체 개발한 신형 고체연료 로켓 ‘엡실론(Epsilon)’ 1호기 발사에 성공했다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 이날 오후 2시께 남서부 가고시마현의 우치노우라(內之浦) 우주공간관측소에서 엡실론 로켓을 발사했다고 밝혔다. 일본의 로켓 개발이 세계 최고 수준의 능력을 갖고 있다는 것을 증명하는 순간이었다.

로켓은 발사 약 1시간 뒤 탑재한 우주망원경 ‘스프린트A(SPRINT-A)’를 1000m 상공에서 분리한 뒤 목표한 궤도에 무사히 진입시켰다. 기존 고체연료 로켓인 M-V의 후속기인 엡실론 1호는 높이 24.4m, 무게 91t에 이르며 3단으로 구성됐다. 엡실론 로켓은 액체연료를 사용하는 H-2A 로켓보다 크기가 절반가량 작다.

M-V는 고체연료를 사용하는 로켓으로, 엡실론은 M-V 로켓을 개량한 것이다. M-V는 1990년에 일본국립우주과학연구소(ISAS)에서 150억 엔을 투자해 개발을 시작했다. 3단 로켓이며, 높이 30.7m, 직경 2.5m, 중량 140t이다. 2t의 화물을 250km 고도에 올릴 수 있다. M-V 로켓은 1800kg의 인공위성을 지구 저궤도에 올릴 수 있는데, 2005년 무게 510kg인 하야부사를 소행성에 착륙시켰다. 언제든지 대륙간 탄도탄으로 전용이 가능하다.

2008년 일본 중의원에서는 야당인 민주당까지 합세해 ‘우주기본법’을 만들었다. 1969년 당시 중의원이 만든 ‘우주의 평화적 이용 원칙’이라는 자신들의 ‘위장전술’을 벗어던지고 우주의 군사적 이용을 사실상 허용한 것이었다. 이에 따라 자위대는 독자적으로 첩보위성을 보유, 운용할 수 있는 등 우주개발을 ‘군사 목적’으로 드러내 놓고 할 수 있게 됐다.

현재 일본은 H-2A 증강형 액체연료 로켓을 지속적으로 개발하고, 3만6000km의 정지궤도에 6t 정도의 인공위성을 발사할 수 있는 대형 로켓 제조 능력을 보유하고 있다. 여기에다 국제우주정거장에 무인수송기(HTV)를 발사할 수 있는 H-2B 액체연료 로켓도 보유하고 있다.

일본 의회는 2012년 ‘JAXA법’의 토대인 ‘우주개발사업단법’에서 우주개발을 평화적 목적으로 한정한다는 규정을 삭제하고 ‘국가 안전보장에 도움이 되도록 진행해야 한다’는 문구를 삽입했다. 2012년 12월 재취임한 아베 신조 총리는 집단적 자위권 강화를 주장하는 등 군사대국을 향한 행보를 계속하고 있어 일본의 로켓 개발을 둘러싼 의혹은 쉽게 가라앉지 않을 전망이다.

국산 미사일 개발의 산증인인 박준복(朴埈福) 박사는 “일각에서는 엡실론 로켓이 군사 목적으로 전용될 수 있다는 우려도 나온다”면서 “엡실론에 적용한 고체연료 기술은 대륙간 탄도미사일 기술과 동일하다”고 했다.

일본이 만든 X밴드 레이더 FPS-5

일본이 개발한 탄도미사일 탐지용 X밴드 레이더 FPS-5. 일본은 미국과 협력해 탄도미사일방어체계(BMD) 자립을 눈앞에 두고 있다.

2009년 4월 5일 이지스함 ‘곤고’가 북한 무수단리 미사일 기지에서 발사되는 대포동미사일을 미군의 조기경계위성보다 먼지 탐지해 도쿄 이치가야(市ケ谷)에 있는 방위성 중앙지휘소에 타전했다.

2007년 12월에는 이지스함에서 발사된 SM-3가 북한의 노동미사일과 유사한 모조 미사일을 탐지·추적해 고도 약 100마일에서 파괴하는 데 성공했다. 미국 이외의 국가 중에서 이지스 전투 시스템을 통해 미사일 요격에 성공한 국가는 일본이 유일하다. 현재 일본 이지스함의 적 미사일 요격률은 33%로, 3번 실험에서 한 번 성공했으나 요격률은 향후 크게 높아질 것으로 전문가들은 보고 있다.

요격미사일 SM-3와 함께 움직이는 것이 적 미사일을 추적하는 X밴드 레이더이다. X밴드 레이더의 ‘X’는 X라고 불리는 주파수대를 말한다. 일본 방위성은 2006년부터 일본판 미사일 방어를 위해 신형 레이더 FPS-5를 개발해 아오모리현 오미나토(大湊), 니가타현 사도(佐渡), 가고시마현 시모코시키(下甑), 오키나와현 아자다케 등 4개소에 순차적으로 설치했다.

통상 레이더가 식별 능력은 떨어지지만 원거리를 탐지할 수 있는 L대와 S대 주파수를 사용하는 데 반해, X밴드 레이더는 일반적으로 주파수가 높고 파장이 짧은 X대를 사용한다. 그 이유는 X대가 탐지거리는 짧은 반면 정밀하게 측정할 수 있기 때문이다. X밴드 레이더는 육상과 해상에 설치한다. 탐지거리는 4000km로 추정되고, 2000km 떨어진 곳에서부터 탄두의 형상을 식별할 수 있는 것으로 알려졌다.

일본이 운용하는 X밴드 레이더는 이동이 자유로운 차량 탑재형이다. 고정적으로 배치하는 육상 및 해상형에 비해 소형이기 때문에 탐지거리는 1000km로 알려졌다. 소형이지만 레이더 본체 안테나 길이가 12.8m, 높이 2.6m, 무게는 34t에 이른다. 여기에 전자기기와 냉장장치의 무게를 합하면 89t이다.

미사일 방어 정보를 공유하는 미·일 양국은 레이더 탐지에서도 긴밀하게 협조하고 있다. 탄도미사일 추적은 적도 상공에 떠 있는 미국의 조기경계위성이 탐지하고, 그 경보를 받아 탐지거리가 길고 넓은 일본의 FPS-5 레이더가 포착하며, 미군의 X밴드 레이더가 추적해 탄도미사일의 경로와 착탄(着彈) 지점을 정확하게 찾아낸다.

북한과 중국의 중장거리 미사일을 요격하려면 약 5분 내에 미사일 경로와 착탄 지점을 해석해 내야 한다. 그래서 발사 지점과 보다 가까운 곳에서 미사일을 탐지, 추적하는 것이다. 세계 최고 수준의 두 레이더가 일본에서 ‘연합작전’을 벌이는 것이다.

2015년 일본 정부는 제3차 우주기본계획을 수립했는데, 가장 주목할 부분은 우주협력을 통한 미·일동맹의 강화였다. 후쿠시마 야스히토(福島康仁) 방위연구소 선임연구원은 “2015년 미·일가이드라인 개정에 따라 미·일 간 우주협력에 관한 항목을 신설했다”며 “미·일 방위 당국 간 우주협력 기구를 설치했고, 우주감시 정보를 공유하고, 미군 주관의 다자간 우주감시 도상연습에도 일본이 참가하기로 했다”고 말했다.

이 대목에서 이해할 수 없는 것 한 가지. 왜 중국은 일본 땅에 있는 미국과 일본의 사드 레이더는 문제 삼지 않고, 미군이 한국땅에 들여오는 사드 레이더로 인해 한국만 두들기는 것일까. 분명한 것은 우리가 중국의 ‘사드 협박’에 우왕좌왕하는 사이, 일본은 미국과 탄도미사일 방어(BMD) 기치 아래 일본 열도를 북한 미사일로부터 보호할 방탄막을 치밀하게 치고 있다는 사실이다.⊙

미사일 방어체계 담당하는 미사일들

미국의 전역 미사일 방위 구상(TMD : Theater Missile Defence)은 동서냉전 시절 미국 레이건 대통령이 1983년 추진한 일명 ‘스타워즈’로 불리는 전략방위구상(SDI)에서 비롯됐다. 그러나 소련 붕괴 후 소련 대신 제3세계 적국의 탄도미사일 공격에 대해 동맹국을 방어한다는 축소형 방위구상으로 바뀌었고, 조지 부시 행정부에서 미사일방어(MD : Missile Defence)체제로 변화했다.

미군이 개발한 TMD는 유사시 적이 미사일을 발사할 경우 인공위성이 이를 탐지해 1단계로 적 미사일의 상승단계에서 아군 전투기의 공대공(空對空) 미사일로 요격한다. 이것이 실패할 경우 2단계로 바다의 이지스함에서 사거리 500km인 함대공(艦對空) 스탠더드 미사일(Standard Missile : SM-2, SM-3)을 발사한다.

2단계도 실패할 경우, 3단계로 사거리 150km의 전역 고고도(高高度) 방어체계(THADD)의 지대공(地對空) 미사일로 저지를 시도하며, 이마저도 실패하면 4단계로 사거리 15km 내외의 지대공 패트리엇(Patriot Advanced Capability : PAC-3)미사일이 마지막 방어에 나서게 된다.

참고로, PAC-3 미사일은 PAC-2 미사일의 성능을 개량한 버전으로, PAC-2는 직접 명중능력(hit to kill)이 없고, 주변에서 폭발해서 파편으로 목표물을 맞히는 방식이다. 이 때문에 PAC-2는 항공기 요격용, PAC-3는 탄도미사일 요격용으로 임무를 수행한다.