출처: https://journals.aps.org/rmp/pdf/10.1103/RevModPhys.59.S
9.4.1 기만체(Decoys), 은폐막(Shrouds), 스텔스
공격 측이 방어 체계를 무력화하기 위해 사용할 수 있는 여러 조치는 방어 생존성을 위한 대응 방안(카운터-카운터메저)으로 고려될 수 있다. 예를 들어, 방어 위성을 기만하는 것은 이러한 접근법 중 하나로 제안될 수 있다. 그러나 레이저, 입자 빔 가속기, 대형 광학 부품 등을 탑재한 대형 우주 플랫폼을 기만하는 것은 재진입체(RV)를 기만하는 것보다 훨씬 더 어렵다. 방어 요소와 기만 요소를 수동적으로 구별하는 것은 RV와 RV 기만체를 구별하는 것보다 쉬울 가능성이 높다. 이는 구별을 위한 시간이 더 길게 주어질 수 있기 때문(몇 달, 심지어 몇 년)이며, 방어 요소는 실제 방어 요소의 다양한 방출 신호를 모방할 능동적 기만체를 필요로 하기 때문이다.
예를 들어, 방어 플랫폼은 통신 링크를 가져야 하며, 이는 평시에도 플랫폼의 수리 상태나 작동 상태를 보고하기 위해 사용되어야 한다. 설득력 있는 기만체는 동일한 작업을 수행해야 할 것이다. 또한, 지향성 에너지 무기(DEW)를 탑재한 플랫폼(엑스레이 레이저는 제외)은 반드시 대형 전력 공급원(핵 또는 화학적)이 동반되어야 하며, 이는 큰 열 신호를 발생시키기 때문에 쉽게 은폐하거나 기만할 수 없다. 우주 기반의 거울 같은 중계 요소는 보다 현실적으로 기만이 가능할 수 있다. 그러나 이러한 요소조차도 정기적으로 작동해야 하며, 방어 체계의 다른 부분과 통신해야 한다. 간단하고 가벼운 DEW 플랫폼용 기만체의 구현 가능성은 낮아 보인다.
설령 이러한 기만체가 개발되고 배치되더라도, 공격 측은 평시에 방어 위성을 가까이에서 다각도로 조사하여 구별을 돕는 '감시 위성(inspector satellite)'을 배치할 수 있다. 이러한 경우 방어 측은 기만체를 교전 직전이나 교전 중에 배치해야 할 것이다. 이 가능성은 실현 가능성에 의문을 제기하며, 현재의 제한된 연구 수준에서는 여전히 해결되지 않은 문제로 남아 있다.
방어 요소를 지구나 감시 위성의 시야로부터 숨기기 위해 은폐막(Shrouds)을 사용할 수 있다. 이러한 은폐막은 지상 기반 지향성 에너지 무기가 방어 위성을 목표로 삼기 어렵게 만들고, 유도형 운동 에너지 무기에도 혼란을 줄 수 있다. 그러나 은폐막은 일반적인 방어 작전에 간섭할 가능성이 있기 때문에 전쟁 시에 궁극적으로 얼마나 유용할지는 불확실하다. 모든 방향에서의 공격(예: 우주 기반 중계 거울을 사용하는 지상 기반 레이저)에 대비하려면 은폐막은 방어 위성을 완전히 감싸는 풍선 같은 형태여야 할 것이다. 그러나 이는 분명히 방어 작전에 방해가 될 것이다.
위성의 관측 신호(레이더 반사 면적, 장파 적외선(LWIR) 신호, 가시 반사 면적)를 줄이는 스텔스와 같은 기술은 생존성을 높이기 위해 가끔 제안된다. 그러나 몇 가지 일반적인 결론을 내릴 수 있다. 핵 발전기를 탑재한 대형 플랫폼이 공격 측의 무제한 관찰 시간 동안 완전히 보이지 않게 될 가능성은 희박하다. 방어 요소는 상태 보고, 명령 대기 등의 이유로 빈번한 통신이 필요하다. 통신을 수신할 수 있는 모든 위성은 스스로 정보를 방출해야 하며, 따라서 오랜 시간 동안 완전히 보이지 않을 수는 없다. 기만체에 대한 추가 논의는 7장에 자세히 나와 있다.
9.4.2 기동(Maneuver)
기동은 우주 기반 방어 요소가 공격에 대한 생존성을 높일 수 있는 또 다른 방법이다. 위성이 이동해야 하는 거리는 공격 무기의 타격 범위(kill range)와 (만약 존재한다면) 공격 무기의 기동 능력에 따라 달라진다. 그림 9.2는 200초의 기동 시간을 가정했을 때, 100,000 kg 위성이 이동해야 할 거리(offset)와 연료 요구량의 관계를 보여준다. 여기에서 가속과 감속(즉, 원래의 궤도 속도를 회복하기 위해 필요한) 모두에 필요한 연료가 계산에 포함된다.
더욱이, 위성이 급격히 가속하는 동안 마이크로라디안 수준의 정밀도로 무기를 발사할 가능성은 낮다. 그림 9.2에 따르면, 펠렛 구름(pellet cloud)을 피하기 위해 1 km 정도의 이동이 필요할 경우, 기동 한 번에 약 0.25톤의 연료가 요구된다. 반면, 핵 공격을 피하기 위해 50 km의 회피 거리(keep-out requirement)가 필요할 경우, 약 9톤의 연료가 필요하다.
이는 무거운 지향성 에너지 무기(DEW) 플랫폼의 경우, 기동만으로 여러 핵 공격을 실질적으로 방어할 수 없음을 명확히 보여준다. 심지어 작은 거리의 이동조차 연료 소모가 매우 크다. 따라서 기동 능력은 특히 더 작은 위성에 있어 중요한 능력이기는 하지만, 그것만으로 생존성을 보장할 수는 없다.
9.4.3 분산 배치(Proliferation)
방어 체계의 생존성은 방어 시스템 구성 요소의 분산 배치을 통해 강화될 수 있다. 하지만 여기서 중요한 문제는 비용이다. 매우 비싼 우주 기반 구성 요소에 대해 분산 배치을 적용하는 것은 거의 확실히 비용 대비 비효율적일 것이다. 이 보고서의 이전 장에서 논의된 지향성 에너지 무기 중 어떤 것도 (기본적으로 팝업 모드로 배치 가능하여 더 생존성이 높은 엑스레이 레이저를 제외하고는) 직접 상승형 핵무기나 운동 에너지 ASAT(위성 요격) 무기보다 저렴할 가능성은 낮다.
이와 같은 논리는 센서 플랫폼이나 우주 기반 중계 거울에도 동일하게 적용될 가능성이 높다. 생존성을 위한 분산 배치은 소형 우주 기반 운동 에너지 무기(앞서 설명한 바와 같이)가 방어에 사용될 경우에 가장 매력적으로 보일 수 있다. 그러나 일반적으로 분산 배치은 비용이 많이 들며, 이러한 높은 비용은 제한된 수량으로 이어진다. 따라서, 분산 배치만으로 생존성을 달성하려는 접근 방식은 매력적이지 않다.
9.4.4 강화(Hardening)
재진입체(RV)와 부스터처럼 방어 위성도 운동 에너지 무기나 지향성 에너지 무기 공격에 대비해 강화(hardening)될 수 있다. 열에 의한 파괴(thermal kill)나 충격에 의한 파괴(impulse kill)를 방어하기 위한 보호는 앞선 장에서 다룬 무기의 치명성 논의에 따라 강화되어야 한다.
방어 위성을 둘러싸는 희생용 방어막(sacrificial shields)에 대한 논의는 6장(그림 6.24)에서 다뤄졌다. 이러한 방어막은 위성이 작동 중일 때, 예를 들어 초기 경보 센서 플랫폼에서 명령을 받을 경우, 최소한 일부를 분리(jettison)해야 할 가능성이 높다.
9.5 우주 기뢰 (Space Mines)
운용 가능한 우주 기뢰는 아직 존재하지 않지만, 이를 실용적으로 개발하는 데는 새로운 기술이 필요하지 않다. 우주 기뢰는 평시에 궤도에 배치되어 방어 위성을 따라다닐 수 있다. 이러한 기뢰는 추적 시스템과 추력 장치를 갖추고 있어야 하며, 이를 통해 위성이 정기적인 기동이나 "추적 회피(delousing)" 작전을 수행할 때 따라갈 수 있어야 한다. 전시 상황에서 명령을 받으면, 우주 기뢰는 목표물 가까이로 이동해 폭발하거나 소형 유도 로켓(homing rockets)을 발사할 수 있다. 파괴 반경은 기뢰의 종류와 플랫폼의 내구성(nuclear hardness)에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 일반적인 폭발성 기뢰는 최대 1km의 파괴 반경을 가질 수 있으며, 핵 기뢰는 폭발 위력에 따라 10~100km에 이를 수 있다.
자기 방어를 위해 우주 기뢰는 외부의 비중력적 힘에 의해 방해를 받을 경우 폭발하도록 사전에 설정된 부비 트랩 형태로 설정될 수도 있다.
우주 기뢰 문제를 해결하기 위한 방안으로, 국가들이 일방적으로 선언하거나 양자 협정을 통해 "접근 금지(keep-out)" 구역을 설정할 수 있다는 제안이 종종 제기되어 왔다. 즉, 위성 간의 상당한 거리를 유지해야 한다는 "우주 교통 규칙(rules of the road)"을 발표하는 것이다. 이러한 구역은 무조건적인 안전 거리(unconditional safety distance)로 정의될 수 있는데, 예를 들어 반경 1000km와 같이 설정될 수 있다. 이 규칙은 국제 협정을 통해 시행되거나, 혹은 특정 국가가 일방적으로 선언하여 지정된 접근 금지 거리 내로 외국 위성이 접근할 경우 평시나 전시 모두 해당 위성을 파괴할 것이라고 경고할 수도 있다. 그러나 이러한 조치가 평시나 전시 모두에서 효과적일지는 매우 의문스럽다. 특히, 우주 기뢰가 엑스레이 레이저를 포함하고 있다면, 접근 금지 구역은 아무런 효과도 발휘하지 못할 것이다.
우주 기뢰 문제와 관련된 정책적 해결책에서 기술적으로 불확실한 점 중 하나는 은밀한 우주 기뢰(covert space mines)의 가능성이다. 이 문제에 대해 구체적인 연구는 진행되지 않았다. 우주 기뢰는 표적을 따라다니기 위해 궤도 기동을 해야 하며, 이러한 기동은 방어 체계에 특정 신호(signatures)를 제공할 수 있다. 그러나 이러한 어려움에도 불구하고, 관측 가능 신호가 작은 우주 기뢰는 방어 측에 상당한 부담을 줄 수 있다. 방어 측은 모든 방향을 감시해야 하며, 가능한 한 긴 관측 범위를 선호하기 때문이다. 이러한 우주 기뢰는 방어 측의 반응 시간과 기동 선택지를 제한할 수 있다.
9.6 센서 플랫폼의 생존성
9.6.1 적외선, 장파 적외선, 및 광학 센서 플랫폼
앞서 논의한 바와 같이, 이러한 자산은 핵 및 비핵 직접 상승형 공격 차량에 의한 공격을 받을 가능성이 있으며, 이러한 공격에는 기만체가 동반될 수 있다. 공격 경고 센서(공격 측 영토를 지속적으로 감시해야 하는 센서)는 비교적 낮은 수준의 레이저 또는 핵 폭발 방사선에 의해 무력화될 수 있다.
센서 보호는 분명히 필수적이지만, 이 연구에서는 부수적인 주제이다. 현재 상태 이상의 위성 기반 센서 강화 작업이 반드시 필요하다. 그러나 이것은 복잡한 비용 및 시스템 문제를 동반할 것이다. 예를 들어, 간단한 전략으로 대부분의 센서를 초기 교전 단계에서 보호막으로 보호하고, 초기 센서 그룹이 파괴되거나 무력화되면 새로운 센서 그룹의 보호막을 제거하여 단계적으로 작동시키는 방안을 고려할 수 있다. 이러한 단순 전략이 실용적인지 여부는 불확실하지만, 확실히 센서 자산의 대규모 증식이 필요하며, 이는 시스템 비용과 복잡성에 영향을 미칠 것이다.
공격 측이 사용할 수 있는 대응 옵션으로는 핵 선구폭발(nuclear precursor burst) 또는 잔여 융합 폭발(salvage fused burst)이 있다. 잔여 융합 기폭의 실현 가능성은 잘 확립되어 있다. 대기 중 핵 폭발의 정확한 효과에는 여전히 상당한 불확실성이 존재하지만, 일반적인 영향은 잘 이해되고 있으며, 현재의 예측 능력에 따르면 이러한 폭발이 센서 성능에 미치는 영향은 본질적일 수 있다. 이러한 전술은 공격자가 다양한 방어 체계를 관통할 구체적인 성공률에 대한 높은 신뢰를 제공할 것 같지는 않지만, 방어 체계를 매우 복잡하게 만들거나 효과를 떨어뜨리는 수단으로 간주될 가능성이 높다.
*잔여 융합 폭발(salvage fused burst) : 핵무기가 요격되더라도 핵탄두가 기폭되게 하는 것이라는데 자세한 건 잘 모르겠음
고출력(메가톤급) 핵 선구 폭발이 고고도에서 발생할 경우, 폭발 위력, 폭발 고도, 센서 특성에 따라 우주 기반 DEW(지향성 에너지 무기) 센서의 신호/잡음비(S/N 비율)가 수 초에서 수 분 동안 크게 감소할 것이다. 핵 선구 폭발이 방어 억제의 주요 수단으로 의존되지는 않겠지만, IR(적외선), 레이더, 및 핵 신호 센서를 저하시키는 수단으로 사용될 가능성은 높다. 이는 지향, 추적, 유도 및 식별과 관련된 센서 성능에 영향을 미칠 수 있다.
방어 체계가 핵 신호(예: NPB(핵 펌프 빔)에 의해 조사된 목표에서 방출되는 감마선 또는 중성자)를 상호작용적 식별(interactive discrimination)에 사용한다면, 공격 측 핵 폭발의 중요성은 더욱 커질 수 있다. 이 경우, 잔여 폭발이나 선구 폭발로 인한 핵 잡음은 신호/잡음비(S/N 비율)를 크게 낮출 수 있다. 방어 체계가 이러한 결과에 대응할 수 있을지는 방어 시스템의 세부사항(예: NPB 출력, 범위, 센서 수 등)에 따라 달라질 것이다. 이에 대한 자세한 논의는 4장과 7장에서 다루고 있다.
9.6.2 레이더 플랫폼의 생존성
우주 기반 레이더(마이크로파 또는 광학)는 공격 측 미사일을 추진 및 후추진 단계(boost and post-boost phases)에서 탐지하고 추적하는 데 필수적이다. 우주 기반 마이크로파 레이더는 위상 배열 안테나(phased array) 또는 반사 안테나(reflector antenna)를 사용하며, 필요한 범위를 달성하기 위해 매우 넓은 안테나 면적(수백 제곱미터)을 필요로 한다. 이처럼 큰 안테나 면적을 가진 구조물을 지향성 에너지 무기 공격으로부터 보호하는 것은 매우 어려울 가능성이 크다.
반면, 우주 기반 광학 레이더는 보호해야 할 면적이 더 작다. 그러나 이 장점은 광학 파장에서 표면 무결성(surface integrity)을 유지하는 데 더 큰 어려움이 수반될 수 있어 상쇄될 수 있다.
GPT 사용하고 단어만 문맥에 맞게 좀 수정했음.
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