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| LGM-118A 피스키퍼에 쓰던 W87 열핵탄두의 실물 크기 모형[1] |
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1. 개요
多彈頭彈道─, Multiple Independently Targetable Reentry Vehicle(MIRV)다탄두 각개목표설정 재돌입 비행체
로켓에 여러 개의 탄두를 싣고 대기권 밖에서 분리시켜 각각 다른 목표를 동시에 타격하는 무기로 현존하는 핵무기 중에서도 가장 강한 무기다.
주로 탑재하는 탄두는 핵탄두이다. 꼭 핵탄두만 탑재해야하는 건 아니고 일반적인 폭발성 탄두나 화학탄, 생화학탄 등등도 얼마든지 가능하다. 하지만 운반체가 되는 ICBM이나 SLBM 등이 너무 단가가 비싼 물건들이고 우발적 핵전쟁의 위험도 있어 현실에서 통상탄두를 탑재한 MIRV는 없다. 애초에 이게 나온 것도 전략무기제한협정의 제한을 우회하기 위한 것이 주 목적이라 이걸 쓰는 무기는 핵무기밖에 없다.
2. 공격 원리
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| MIRV를 탑재한 미니트맨 III의 구조와 발사 과정 |
| 구조 |
| (A) 1단 로켓 (B) 2단 로켓 (C) 3단 로켓 (D) 가속단계후비행체(Post Boost Vehicle) 및 MIRV (E) 미사일 보호 덮개 |
| 발사 과정 |
| (1) 사일로에서 1단 로켓 점화하여 발사 (2) 1단 로켓 분리. 2단 로켓 점화 및 미사일 보호 덮개 분리 (3) 2단 로켓 분리. 3단 로켓 점화 (4) 3단 로켓 분리. 가속단계후비행체(Post Boost Vehicle) 점화 (5) 최대 궤도 진입. 각 탄두에 탑재된 재돌입체(Re-entry Vehicle) 준비. (6) 탄두 분리. 이때 가짜 탄두나 추적을 회피하는 채프 등 각종 기만기도 전개한다. (7) 탄두 대기권 재돌입. 이 과정에서 탄두 안에 들어 있는 핵폭탄이 기폭 준비 상태가 된다. (8) 목표물 타격 |
그리고 적의 요격을 교란시킬 목적으로 채프를 뿌리고 가짜 탄두를 섞는 등의 기만책을 섞어 놓는다.
탄두 내부의 핵폭탄은 발사했더라도 탄두가 분리될 때까지는 기폭이 불가능한 상태다. 미사일이 날아가는 도중에 공격을 취소해야 하는 다른 변수가 생기거나, 애초부터 발사가 실수에 의한 것이었을 때를 대비하기 위한 것이다. 이때까지는 공격을 취소할 수 있고, 공격을 취소하면 미사일은 엉뚱한 곳으로 떨어지고(주로 바다 같은 곳) 탄두도 폭발하지 않는다. 탄두가 기폭 가능 상태가 되는 것은 재돌입 과정으로, 이 때가 되면 돌이키기 힘들다.
또한 자유낙하를 기본으로 하기 때문에 분리 이후에는 목표 변경이 불가능하지만, RS-24 같은 1990년대 이후에 개발된 물건은 재돌입 이후에도 목표 변경이 가능한 물건이 있다.
3. 개발 이유
1960년 미 공군이 기획한 "Thor Ablestar" 프로젝트는 한 번의 로켓 발사로 인공위성 2개를 각각의 궤도로 진입시키는 데 성공했고 이후에는 각각의 궤도 수정용 추진체가 달린 위성 5개를 한 방에 띄우기까지 했다. 기술력의 과시와 함께 비용을 절감하려는 의도가 가장 컸는데 비슷한 시기에 시작된 MIRV의 개념연구와 맞물려 상당한 진척이 이뤄졌고 1960년대 후반에는 마음만 먹으면 얼마든지 구현이 가능한 수준에까지 이른다.한편 1971년 체결된 전략무기제한협정 1차 협정의 경우 적의 전략 무기 계산을 단순 숫자로 했는데, ICBM은 미사일 사일로당 하나, 잠수함의 경우 잠수함에 사용된 미사일 발사대마다 핵무기 하나, 폭격기는 한 대에 핵무기 하나 식으로 가정하고 이를 적용해서 무기의 총 수를 맞춰버렸다. 무기들의 질은 전혀 신경 안 쓴 그저 단순한 방법이었다. 이러한 점은 '서로 1,500발씩 들고 있으면 적의 핵 사일로로 다 쏟아부어봤자 서로 핵이 없어지는 셈이니 쌤쌤.'
그러나 조약이 체결될 무렵, 미국이 새로 선보인 미니트맨 III가 세계 최초로 MIRV를 채택했다. 당연히 문제가 될 수 밖에 없었다. 기존의 ICBM의 경우 한 발이 한 곳을 타격할 수 밖에 없지만, MIRV의 경우에는 발사체 하나 당 3~10발의 탄두를 지니고 있고, 이러한 경우 한 발로도 기존의 10발과 비슷한 효과를 지니기 때문에 사실상 전략무기제한협정을 무력화시킬 수 있다는 뜻이였다. 즉 핵의 보복 억지력을 무력화시키면서 핵전쟁의 발발 가능성을 높일 수 있다는 이야기다. 즉, "나는 150발 써서 적의 1,500발을 무력화시키면 난 아직 1,350발이 있으니 이걸로 계속 핵전쟁을 할 수가 있다."라는 정치적인 논리로 인해 미국-소련 간의 화해무드는 다시 봉인되고 만다. 이후 제 2차 전략무기제한협정에서는 MIRV랑 기초 핵탄두 등 좀 더 정밀한 계산을 통해 양국 간의 핵 격차를 좁히고 이후 전략무기감축협정을 통해 점진적으로 핵무기를 줄이는 방안으로 합의했다. 소련 해체 이후 러시아의 경제가 엉망으로 변하면서 잠시 위기가 있었으나 미국이 핵탄두의 해체비용을 지원해주는 등의 노력을 통해 엄청난 양의 핵탄두와 MIRV 탑재 탄도탄이 폐기됐다.
2010년에 체결된 New START 협정으로서 배치 가능한 핵미사일 발사대(ICBM+SLBM+전략폭격기)는 700기, 탄두는 1,550발로 제한됐다. 이 목표에 맞춰 미국과 러시아 모두 다이어트를 열심히 했고 2018년 2월 기준 러시아의 핵탄두는 1,444기, 미국은 1,350기로 목적을 달성한 상황이다.
게다가 다탄두 발사체는 적의 요격을 피할 목적으로 가짜 탄두를 섞어놓는 일이 일상다반사다. 이는 핵전쟁시 유리함을 더 증가시키는데, 적이 핵미사일을 요격할 기술을 가지고 있어도 원래 가지고 잇던 다탄두 + 모의탄두가 합쳐질 경우 요격목표 선정 및 격추에도 어려움이 있으며 적이 가짜탄두를 요격할 동안 진짜 탄두가 목표물에 명중할 수 있기 때문에 공격하는 쪽의 입장에서는 그야말로 대박이었다.[3]
그래서 요격하는 입장에서도 같은 방식으로 하나의 미사일로 여러 탄두를 장착해 탄두를 한번에 요격하자는 취지에서 만들어진 것이 MKV(Multiple Kill Vehicle)이다. GMD(Ground-Based Midcourse Defense)와 KEI(Kinetic Energy Interceptor), SM-3에 장착될 예정이었다.
이 기능의 향상된 버전으로 조정가능 재돌입 운반체(MaRV, Maneuverable Reentry Vehicle)이라는 것이 있는데 이 버전은 탄두가 재돌입 과정에서 목표를 변경하는 것이 가능하다. 최신형 ICBM(토폴-M이라거나..)의 경우 이런 기능을 탑재하여 적의 미사일 방어체계 무력화를 꾀하고 있다.
이에 맞서는 미사일 방어체계는 아예 탄두가 분리되기 전에 상승단계나 탄두 분리 직전 대기권 외부 자세제어 단계에서 한 덩어리인 상태일 때 요격하자는 컨셉으로 진화하고 있다. (기존은 종말단계 요격, 새로운 컨셉은 상승단계 요격.) 그 외에도 요격시스템의 단가를 최대한 억제하고 대량 생산을 용이하게 하여 촘촘하게 배치한 요격시스템으로 탄두 하나당 요격체를 하나 이상 배정해 기만탄두든 진짜 탄두든 모조리 요격한다는 컨셉도 있다(...) 미국은 이미 예전부터 요격실패확률 최소화라는 명분으로 전투기 같은 항공기를 요격할때도 전투기 한 대에다가 미사일 여러 발을 배정해서 발사하고 있기 때문에 그리 독특한 발상은 아니다.
4. 운용국가
MIRV의 경우 다탄두를 사용해 다수의 목표를 공격할 수 있다는 장점이 있지만 이 탄두를 각각 개별 목표로 정확하게 유도하는 기술은 많은 어려움이 있다.4.1. 미국
2010년까지도 이 탄두를 정밀하게 적의 목표물에 명중시키는 기술은 미국이 독보적인 것으로 판단되며, 대표적으로 트라이던트 I/II, 미니트맨[4], 피스키퍼 등이 있다. 다만 미국은 New START 조약 때문에 ICBM에는 핵탄두를 한 발만 적재하며[5] 트라이던트 II의 경우도 4발만 싣는다.4.2. 러시아
러시아의 경우 90년대 국방력의 붕괴 시절에도 ICBM과 핵 전력에 R&D에 꾸준히 투자했기 때문에 미국에 비해서 크게 뒤쳐지진 않을 것으로 판단하고 있다. 대표적으로 RS-24와 R-36이 있다.4.3. 프랑스
프랑스도 MIRV 형태의 SLBM인 M4, M45, M51을 개발, 배치 중이며 과거에는 미국과 러시아의 SLBM와 비교해 성능이 떨어졌지만 1990년대에 배치된 M45부터 미사일 사정거리 및 탑재 탄두수의 증가와 핵탄두의 스텔스 침투능력에서 비약적인 발전을 이루었으며 CEP도 200m수준으로 향상되었다. 이후 2010년부터 M45을 대체하는 신형 M51이 배치되면서 미국과 러시아와 동급수준의 CEP와 탄두수, 사정거리를 가지게 되었다.4.4. 중국
중국은 5탄두짜리 DF-31을 실전배치했으며 10탄두짜리 DF-41의 실전배치도 가시권에 있는 것으로 보인다. DF-5[6] 시절에는 명중률이나 갯수에서 다른 핵무기 보유국에 비교하기 어려울 정도였으나 엄청난 시간과 돈을 투입해 현대화시킨 DF-31과 DF-41은 이전보다 정확도가 크게 향상됐다. missilethreat의 자료에 의하면 DF-31의 CEP는 300m 내외, 혹은 사일로식 100m/TEL식 150m, DF-41의 경우 100~500m 내외로 추정하고 있다. 다만4.5. 북한
북한의 경우 미국 존스홉킨스 대학의 북한정보 웹사이트 '38노스'는 북한과 이란의 탄도 미사일 개발 협력에 관한 2014년 1월 13일자 기고문에서 "북한과 이란이 무게 80t을 넘는 은하 로켓 이상 규모의 초대형 ICBM 개발을 추진하고 있으며, 이 경우 MIRV 탑재 능력을 갖출 가능성도 배제할 수 없다"는 주장을 소개했다.다만 해당 기고문의 저자인 미사일 전문가 제프리 루이스 박사는 "(핵탄두의 소형화 여부는 둘째치고) 북한이 현재까지 확보한 무기급 핵물질의 수량이 제한적임을 고려할 때, 불과 한 개의 미사일에 여러 개의 핵탄두를 올인하는 것은 어리석은 선택"이라면서 회의적으로 평가했다. 오히려 북한의 핵탄두가 기존 탄도 미사일에 탑재하기에도 힘들 정도로 커서, 이를 쑤셔넣을(...) 수 있도록 미사일의 크기를 키우고 있다는 해석이 더 정확할 듯.
그 후 2022년 시험발사에 나선 화성-17이 MIRV 탑재 ICBM이라는 분석이 제기되었다.
5. 대중매체
폴아웃 시리즈에 팻 맨의 유니크 또는 개조형으로 등장한다. Experimental MIRV 참조. 폴아웃 셸터에서는 최강의 무기 자리를 차지하고 있다.
보더랜드 시리즈에선 투척시 여러 개로 분리되는 수류탄 모드로 꾸준히 등장한다. MIRV보다는 확산탄에 가까운 형태지만 아무튼 게임 내에서는 MIRV라고 쓰여있다.
하우스키퍼 58화에서 MIRV와 비슷한 무기체계가 등장한다. 날아가는 순항 미사일의 덮개가 열리더니 플라즈마 구 형태의 폭탄 수십 개가 퍼지기 시작한다. 폭탄 하나의 위력은 핵무기보단 약해보이지만 수량이 압도적으로 많고 소지점 다집중 형식이다.
Surviv.io에서는 MIRV 수류탄이 등장한다. 이 수류탄은 한 번 터지면 작은 수류탄 여러 개가 나와 또다시 터지는 강력하면서도 희귀한 무기이다.
영화 아이언맨의 도입부에서 등장하는 제리코 미사일도 MIRV와 원리가 비슷하다. 정확히 하자면 MRIV와 집속탄을 섞은 듯한 물건이지만.
[1] 미국 국립공군박물관에 전시되어 있다.[2] MIRV 뿐만 아니라 단탄두 ICBM이나 SLBM에도 쓰는 명칭이다. 심지어 우주탐험용 로켓에도 쓰는 명칭이다. 우주인을 지구로 귀환시키려면 대기권 재돌입이 필수적이기 때문이다. 물론 우주탐험에 쓰는 것과는 기본적인 작동 원리는 동일하다지만 세부적인 형태와 메커니즘은 많이 다르다.당장 사람을 살려야 하는 것이랑 죽여야 하는 것 부터 다르다[3] 개별탄두에 내장된 컴퓨터가 해당공격국가의 주요 대도시별로 세팅을 하기때문에 일단 탄두가 분리되면 각자 세팅된 도시로 떨어진다. 발사된 ICBM이 다탄두라면 조용히 묵념하자. 미국이나 러시아는 국토가 넓어서 한번에 많이 쏴야 되지만 대한민국은 땅덩어리가 좁아서 미사일 1발에 탄두 5개 정도면 충분히 국가자체를 괴멸시킬 수 있다. 거기에 남는 5개를 기만탄두로 채운다면... THAAD도 진짜탄두인지 기만탄두인지 구별못한다.[4] 탄두 수는 사실 3개로 매우 적은편이다.[5] 러시아보다 핵무기 투발 수단이 훨씬 많기 때문에 각각 미사일에 MIRV를 적용할 경우 핵탄두 갯수 제한을 넘기게 된다.[6] CEP 800m로 알려져 있다.[7] 중국은 마오쩌둥 시대부터 "적국이 먼저 중국을 핵무기로 공격하지 않는 한, 중국은 먼저 핵무기를 쓰지 않는다"는 원칙을 천명하고 있다. 물론 이는 미소에 비해 워낙 약체였던 중국의 핵무기가 순수히 방어용이라는 것을 강조하기 위한 면도 있다.다만 2012년판 국방백서에서는 선제 불사용을 제외시켰다.#