일본, 레일건 프로젝트에서 미국과 협력 가능성

전자기 레일건은 100년 이상 개발이 계속되어 온 '미래형' 기술이다.

전자기 레일건은 제1차 세계대전 당시 프랑스에서 처음 고안되었으며, 이후 독일 나치부터 중국, 러시아, 인도, 미 육군에 이르기까지 전쟁의 판도를 바꿀 수 있는 이 무기를 개발하기 위해 노력해 왔다.

미 해군은 약 15년 동안 5억 달러를 들여 구축함용 레일건을 개발했지만 2021년에 이 아이디어를 포기했다.

하지만 레일건 개념은 죽지 않았다.

일본 방위성은 극초음속 무기에 대응할 수 있는 레일건 프로그램에서 미국과 협력하는 방안을 모색하고 있다고 일본 고위 관리가 최근 국방부에 밝혔다.

레일건은 두 개의 병렬 도체 사이에 흐르는 전기를 사용하여 장거리에서 고속으로 비폭발성 발사체를 발사한다. 속도가 매우 빠르기 때문에 폭발물이 없어도 상당한 피해를 입힐 수 있다.

레일건의 개념은 한 세기가 넘었지만 레일건을 성공적으로 실전 배치한 군대는 없다.

일본 방위성 획득기술군수청의 부청장 겸 최고기술책임자인 시게노리 미시마는 최근 DSEI 재팬 컨퍼런스에서 레일건을 군의 최우선 연구 개발 과제 중 하나로 꼽았다.

그는 자세한 내용을 묻는 질문에 지난 10년간 이 기술에 대한 기초 연구를 해왔지만, 이 기술을 완성하는 데 도움이 될 수 있다고 말했다.

그는 인터뷰에서 미국 방위산업체들이 이 프로그램에 참여할 가능성이 있다고 말했다.

그는 "우리는 유도 시스템과 전력 저장에 도움을 받을 수 있습니다. 그것은 당신의 강점입니다. 예를 들어, 우리는 재료 과학 분야에서 레일 건설에 강점이 있습니다."라고 말했다.

이 프로그램의 주요 일본 계약업체는 신일본제철이며, 미시마는 신일본제철 경영진에게 BAE 시스템즈와 제너럴 아토믹스 같은 미국 내 경쟁업체에 연락해 프로그램에 참여할 수 있는지 알아보도록 독려했다고 말했다.

BAE Systems는 미 해군의 레일건 배치 시도의 주 계약업체였습니다. 육군은 제너럴 아토믹스와 계약을 맺고 탱크에 총을 통합하거나 장사정포에 장착하는 등 지상 기반 옵션을 연구했다.

그러나 해군은 이 기술에 대해 불만을 품고 2021년에 자금 지원을 중단했고 육군의 계약도 거의 동시에 만료되었다.

해군은 2021년 7월 프로그램 취소 당시 밀리터리닷컴에 "EMRG 프로그램 중단 결정은 지향성 에너지, 극초음속 미사일, 전자전 시스템과 같은 공격 및 방어 능력 향상을 포함한 다른 해군 우선순위를 지원하기 위한 자원을 확보하기 위한 부서 차원의 개혁 이니셔티브와 일치한다"고 밝혔다.

그러나 미시마는 일본이 극초음속 방어가 이 총의 주요 용도로 보고 있다고 말했다. 그는 또한 섬 방어 및 해안 대 함정 응용을 위해 육상 기반이 될 수도 있다고 덧붙였다. 극초음속 미사일과 항공기는 기동성이 뛰어나고 마하 5 이상의 속도에 도달할 수 있는 것으로 정의되며, 이는 레일건도 달성할 수 있을 것으로 예상되는 속도다.

"우리가 레일건을 시연할 수 있다면 미국이 이 기술에 대한 생각을 바꿀 수도 있습니다."라고 그는 말했습니다. 이는 모두에게 윈윈이 될 것이라고 그는 말했다.

최근 몇 년 동안 일본은 북한과 중국의 위협이 부상함에 따라 이전의 평화주의 정책을 철회했다. 일본 정부는 향후 10년간 국방 예산을 두 배로 늘리겠다고 밝혔으며 레일건과 같은 첨단 기술에 투자하고 있다. 최근에는 영국 및 이탈리아 정부와 글로벌 전투 항공 프로그램 제트 전투기 건설을 위한 3자 파트너십을 발표했다.

가장 최근에 레일건 기술을 연구한 두 미국 계약업체는 일본 방위성으로부터 연락을 받았다고 인정했다.

BAE 시스템즈는 해군 연구소와 계약을 맺고 실험실 환경에서 32메가줄 레일건을 개발했으며, 이는 마하 7.5의 속도로 220마일까지 도달할 수 있는 거리로 일반적인 함정에 장착된 총보다 10배 더 먼 거리라고 회사 보도자료를 통해 밝혔다.

프로그램의 2단계는 작동하는 프로토타입을 제공하는 것이었지만 레일건의 과열과 관련된 기술적 장애물을 극복할 수 없었다고 당시 언론 보도는 밝혔다.

National Defense는 해군이 프로그램을 종료하기 전에 레일건과 프로그램의 성숙도에 대해 BAE 시스템즈에 일련의 질문을 했다.

팀 페인터 대변인은 이메일 성명을 통해 답변했다: "BAE Systems는 레일건과 그 능력에 대해 일본 정부 및 업계와 이야기를 나눴습니다. 우리는 미국 국방부와 긴밀히 협력하여 국제 동맹국 및 파트너를 지원하고 현재와 미래의 위협을 억제하기 위한 혁신적인 솔루션을 제공합니다."

제너럴 아토믹스는 2000년대 해군과 레일건 기술을 연구한 후 육군과 협력하여 이동식 대포 또는 탱크의 일부가 될 수 있는 레일건을 개발했다.

국방부 병기 기술 컨소시엄은 2018년 육군 군비 연구, 개발 및 엔지니어링 사령부를 지원하여 레일건 무기 시스템 역량을 평가하고 발전시키기 위해 3년 계약을 체결했다.

이 회사는 유타주의 육군 더그웨이 시험장에서 테스트를 위해 10메가줄의 다목적 중거리 레일건 무기 시스템을 납품했다. 이 프로토타입은 60마일 이상 발사체를 발사하는 것을 목표로 했다.

제너럴 아토믹스와 육군의 협력은 2021 년에 끝났지 만, 회사는 계약이 없을 때 자체 연구 개발 비용을이 기술에 투자했다고 대변인은 말했다.

제너럴 아토믹스 전자기 시스템 그룹의 전략 커뮤니케이션 및 마케팅 이사 메건 엘케는 이메일 성명에서 "지난 한 해 동안 제너럴 아토믹스 전자기 시스템은 일본의 레일건 프로그램을 논의하기 위해 [획득, 기술 및 물류청] 및 일본 제철소와 여러 차례 만났다"고 말했다.

엘케는 "우리는 레일건 프로그램에서 개발한 기술을 적용하여 무기 시스템 포트폴리오를 발전시키기 위해 육군 및 미국의 다른 서비스와 계속 협력하고 있습니다."라고 말했다.

그녀는 이 프로젝트에서 일본과 협력하기를 열망하고 있다고 덧붙였다.

"제너럴 아토믹스 일렉트로마그네틱 시스템즈는 이 기회를 환영할 뿐만 아니라 미국과 일본 정부와 협력하여 일본의 국방력 강화를 돕기를 고대하고 있습니다."라고 그녀는 말니다.

미국방위산업협회 신흥기술연구소의 소장이자 극초음속 전문가인 마크 루이스 박사는 극초음속 무기에 대응하기 위한 레일건 탄환의 실행 가능성에 대해 몇 가지 의문이 있다고 말했다.

"다른 미사일을 향해 발사된 미사일은 목표물의 약 3배의 기동력(g 단위로 측정)을 가져야 한다는 경험 법칙이 있습니다. 즉, 일반적으로 공격하는 미사일이 방어 시스템을 기동하고 회피하는 것이 더 쉽습니다. 그리고 기동성이 높은 무기가 상대적으로 기동성이 낮은 발사체를 회피하는 것이 확실히 더 쉽습니다."라고 그는 말했다.

추진제를 사용하는 기존 발사체의 상한은 마하 4 정도다.

"레일건은 추진에 전자기력을 사용하기 때문에 폭발 속도 제한이 없기 때문에 이론적으로 극초음속을 달성할 수 있습니다."라고 그는 말했다. 이 기술 개발의 두 가지 주요 문제는 필요한 에너지와 발생되는 열이라고 그는 말했다.

레일건은 상당한 전력을 필요로 하는데, 항상 사용할 수 있는 것은 아니라고 루이스는 지적한다. "그리고 전력은 어딘가로 가야 하는데, 대부분은 난방에 사용되기 때문에 구조가 매우 뜨거워질 수 있습니다."

뉴 아메리카 싱크탱크의 전략가이자 애리조나 주립대학교의 실무 교수인 피터 싱어는 해군의 취소된 레일건 프로젝트가 "그 자체로는 매우 성숙하지는 않았지만 여러 가지 긍정적인 결과를 보여주었다"고 말했다.

이 프로그램은 과열에서 발사체에 이르기까지 다양한 영역에서 주요 과제를 확인했다. 해군이 구축함에 탑재하기 원했기 때문에 선상 전원을 찾아야 했기 때문에 에너지 문제도 문제였다.

싱어는 패트리어트 포대와 거의 같은 크기의 차량에 장착하여 대공/미사일 및 장거리 공격이 가능한 지상 기반 버전에 대해서도 언급했다.

"육군은 근시안적으로 관심이 없었지만 육상 버전은 예를 들어 일부 전력 문제를 해결할 수 있었을 것입니다."라고 그는 말했다.

미시마는 또한 육상 기반의 레일건 버전은 지역 전력을 활용할 수 있기 때문에 발전 문제가 없다고 언급했니다. 

루이스는 구조적인 문제도 제기했다.

"레일건은 발사체에 극한의 전자기력을 가하는 방식으로 작동하지만, 이러한 힘은 레일건 구조 자체에 작용합니다. 즉, 자폭하는 경향이 있습니다."라고 그는 말했다.

싱어는 "기술적인 문제만 해결된다면, 즉 '만약'의 경우지만, 미사일 방어에서 타격에 이르기까지 다양한 분야에서 상당한 응용이 가능할 것입니다. 결국에는 그 날이 올 것입니다. 핵심은 잠재적인 속도와 사거리뿐만 아니라 미사일에 비해 상대적으로 저렴한 발사 비용입니다."

재래식 탄약은 추진제가 필요하고 생산 비용이 많이 든다. 레일건은 발사체의 질량과 속도에 의존하여 단단한 금속 조각만 있으면 피해를 입힐 수 있다.

국방부는 해군 공보실과 국방부 연구 및 엔지니어링 담당 차관인 하이디 슈유에게 연락을 취했다. 그들은 논평을 거부했다.

해군 연구실은 문의에 응답하지 않았다.