사드 배치, 전자파를 이용해 목표물을 검출하는 '레이더'란 무엇?

[사진='국방부' 홈페이지 캡쳐]
 

아주경제 전현정 기자 = 고고도 미사일방어체계(THAAD, 이하'사드')가 경북 성주에 배치되는 가운데, 사드 포대에 배치될 X밴드 레이더가 뿜는 전자파가 화두가 되면서 '레이더'에 대한 관심이 높아지고 있다.

레이더(Rader)는 '무선탐지와 거리측정(Radio Detecting And Ranging)'의 약어로, 10cm~100cm 파장의 극초단파인 마이크로파 정도의 전자기파를 물체에 발사시켜 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신함으로써 물체와의 거리 및 방향, 고도 등을 알아내는 무선감시장치를 말한다.

마이크로파는 파장이 길어서 빛과 같은 직진성을 가지며, 지구 대기 상공 약 60 킬로미터에서 상공 약 1,000 킬로미터의 구역인 '전리층'에서 반사되지 않으므로 방향성 안테나에서 발산된 전파가 목표물까지 직선으로 진행한 후 반사되어 돌아온다. 반사되어 돌아온 전자기파의 시간을 측정해 목표물의 거리 및 방향과 고도를 알아낼 수 있으며, 이러한 정보를 통해 항공기의 위치, 지형, 구름의 형성 등을 알아낼 수 있다.

전자기파의 반사를 이용해 물체의 존재를 확인하는 방법은 1925년 영국의 R.애플턴의 실험으로부터 시작됐고, 비슷한 시기에 미국의 G.브레이트와 M.A.튜브가 짧은 시간동안 계속되는 전파인 '펄스파'를 이용해 전리층에서의 반사파를 포착했다. 이어 펄스파를 응용해 전리층에서 반사하지 않고 목표물을 검출할 수 있는 연구가 진행되면서 1935년 약 30마일(약 48km) 거리에 있는 비행기를 추적하는데 성공했다.

이를 계기로 1938년 영국에서는 파장이 6~13m이고 최고출력이 100kW이며, 유효거리 100~200km의 방공 레이더망의 중추가 완성되어 실용화됐고, 비행기에 장착이 가능한 소형 항공기요격용 레이더를 개발했다. 이 때, 미국에서는 대포의 조준에 이용할 수 있는 레이더 장비를 개발했다.

레이더는 제2차 세계대전을 계기로 발전해 민간용으로는 선박용 항해 보조기구로 널리 사용됐고 현재는 거의 모든 선박에 다양한 형식으로 설치돼 사용되고 있다. 또한, 레이더를 이용해 광학적 방법보다 더 정밀한 거리 측정이 가능해지면서 위성의 표면상태에 대한 연구가 가능해, 천문학 연구에도 유용한 기구로 사용된다.

레이더는 구름의 물방울과 얼음결정, 빗방울, 우박 등도 감지할 수 있기 때문에 기상학에서도 지상 레이더나 공중 레이더의 정보를 이용해 수백 km 떨어진 곳의 기상변화를 탐지하고 추적할 수 있다. 레이더의 회로 및 보조기구들이 소형화되어 휴대가 가능해지면서 경찰의 속도감지용 레이더건이나, 광학 레이더 탐지 소자를 이용해 맹인을 위한 지팡이에 레이더 기술이 사용되기도 한다.

한편, 국방부 홈페이지에 따르면 '사드(THAAD)'는 종말단계 고고도 지역방어체계로, 1개 포대는 포대통제소·사격통제 레이더(TPY-2 TM) 1대·발사대 6기·요격미사일 48발 등으로 구성되어 있으며, 사드 레이더는 기지 울타리 안으로부터 최소 500~수백미터 들어간 안쪽에 위치하기 때문에 기지 외부의 주민들에게는 영향을 미치지 않는다고 밝혔다.