미 해군의 새로운 전자전 시스템 능력 - 2021.08.04

(두 개 사분면의 SEWIP Block III 모듈)

 

전쟁에서 전자기 전장을 제어하는 능력은 대함 미사일이나 드론 무리와 같은 많은 위협으로부터 군함을 보호하는데 매우 중요하다.

미 해군은 이제  AN/SLQ-32(V)7 SEWIP(Surface Electronic Warfare Improvement Program) Block III 전자전 시스템을 통해 가장 진보한 전자전 능력을 얻게 되었다.

 

이 시스템은 SEWIP Block II의 수동 탐지 능력에 여러 표적에 대해 고출력의 정교한 전자 공격을 한 번에 할 수 있는 능력이 더해졌다.

이러한 기본적인 기능 외에도 이 시스템은 통신 노드로서의 역할과 레이다 시스템으로서의 역할 등 더 많은 기능을 수행할 수 있다.

또한, 수십년동안 업그레이드가 가능하도록 설계되었다.

그래서 미 해군의 전자전 방어와 공격 능력에 비약적인 도약이 있었다고 평가받는다. 

 

(SEWIP Block III의 컨셉)

 

다음은 SEWIP Block III 프로그램의 책임자이자 Northrop Grumman사의 부사장인 Mike Meaney와 시스템의 능력에 대해 인터뷰한 내용이다.

 

기자 : SEWIP Block III 프로그램의 내용과 현재의 진행상황은?

 

Mike : SEWIP는 3단계로 구성되어 개발되었다.

Block I은 몇몇 디스플레이와 처리 능력의 업그레이드를 수행했다.

Block II는 전자 지원(ESM)의 하부 시스템 개발로서 군함에 위협이 되는 에미터를 탐지하고 식별하는 구성품을 개발했다.

Block III는 전자 공격의 하부 시스템을 개발했다.

그리고 실제 설계한 것은 배에 접근하는 대함 미사일이나 다른 RF 위협이 배에 접근해 올 때에 이를 물리치기 위해 사용하는 비운동성 무기이다.

이 비운동성 무기는 대함 미사일을 물리치는 데에 무제한의 총알이 있는 것과 같다. 

 

(SEWIP Block II의 수동 탐지 센서)

SEWIP Block III가 다른 시스템과 구분되는 몇 가지가 있다.

첫 번째는 전자 공격 기술에 있어서 현재의 위협뿐만 아니라 미래의 위협에 대해서도 대응할 수 있어 미 해군의 요구도를 충족시키고 있다는 것이다.

개방형 구조를 가지고 있어 미래에 업그레이드나 지원 기술 추가가 가능하다.

또한, 소프트웨어 정의 하드웨어 구조를 가지고 있어 수십년 후의 새로운 위협에 대해 소프트웨어 업그레이드를 통해 시스템을 업그레이드할 수 있다.

마지막으로 미 해군 연구소를 위해 개발한 In-Top(Integrated Topside) 아키텍처를 기반으로 개발했다는 것이다. 

In-Tpo 시스템은 다기능 RF 아키텍처를 기본으로 하며 이를 Block III 설계에 반영하였다.

그래서 Block III는 전자 공격 임무를 성공적으로 수행할 수 있으면서 광대역의 다기능 AESA의 능력을 활용할 수 도 있다.

예를 들면, Block II에서 수행한 ESM 임무와 같은 신호 정보 수집 임무에 시스템을 활용할 수 있다.

또한 통신 신호를 제공할 수도 있는데 새로운 파형의 통신 신호를 만들어 배 또는 다른 플랫폼과 통신 연결이 가능하다.

끝으로 이 시스템을 단순 기능의 레이다로도 활용할 수 있고 다른 종류의 레이다 기능으로도 활용할 수 있다.

인공 지능과 머신 러닝을 적용하여 미식별된 에미터를 빠르게 식별하고 즉석에서 재밍 파형을 만들고 능동적으로 파형을 변화시켜 이러한 미식별 시스템에 효과를 줄 수 있다.

 

(Anechoic Chamber에서 시험 중인 SEWIP Block III)

 

작년에 시스템과 함께 적용되는 새로운 통신 파형을 데모하였으며 SEWIP 시스템이 다른 SEWIP 시스템 또는 다른 플랫폼, 항공 또는 우주 플랫폼과 연결하였다. 

궁극적으로 구현하려는 것은 센서간 그리고 플랫폼 간 상호 긴밀한 연결을 통해 생존성을 향상하는 것이다.

SEWIP에서  빠르게 통신 파형을 만들어내는 능력을 데모함으로써 미 해군의 요구를 충족시켰을 뿐만 아니라 진정한 다기능성을 보여주었다.

프로그램은 올해 EMD(Engineering and Manufacturing Development) 모델을 Wallopos Island에 납품하였고 미 해군은 지상 테스트를 시작하였다. 

(SEWIP Block III는 Arleigh Burke급 destroyer 함에 첫 배치될 예정이다.)

 

기자 : 과거에 SEWIP는 Sidekick 이라는 능동 재머 시스템과 함께 동작하였다.

새로운 능동 구성품은 어떤 것인가? 특히 AESA 어레이로 인한 특징은 어떤 것이 있는가?

 

Mike : 시스템은 16개의 AESA로 구성되었으며 4개의 AESA로 구성된 4개의 면이 배의 4 분면을 커버하고 있고 배를 중심으로 360˚를 탐지한다.

그 중에서 2개는 수신 역할을 하고 남은 2개는 송신 역할을 한다.

AESA는 대함 미사일이나 적 레이다와 같은 위협의 위치를 정밀하게 탐지하여 어디에 있는지 그리고 어느 방향에서 접근하는지 정밀한 각도 정보를 탐지한다.

그 다음 송신 AESA 안테나를 이용하여 전자 공격 파형을 위협을 향해 송신한다.

AESA의 장점 중 하나는 RF 에너지를 조절할 수 있고 모을 수 있다는 것이며 기존의 시스템이 넓은 빔을 사용했다면 AESA는 매우 좁은 빔을 만들 수 있다. 

(두 개의 SEWIP Block III 사분면 모듈)

 

이를 pencil beam이라고 부르고 많은 양의 RF 에너지를 위협에 정밀하게 쏠 수 있다.

빔을 컴퓨팅 속도로 움직일 수 있기 때문에 여러 개의 빔을 동시에 쏠 수 있고 동시에 여러 표적에 집중시킬 수 있다.

다이나믹하게 빔을 스캔할 수 있고 빔을 빠르게 움직일 수 있으므로 동시에 여러 기능을 수행할 수도 있다.

AESA는 RF 에너지가 사방으로 넓게 방출되지 않기 때문에 에너지 방출 제어(EMCON, Emissions Control) 측면에도 장점이 있다.

빔의 모양과 위치를 정밀하게 조절하기 때문에 적이 우리의 재밍 신호나 RF 에너지를 사용하고 있음을 탐지하기가 어렵게 된다.

 

기자 : 디코이와 같은 기존의 다른 시스템과 연동이 가능한가? 또한, SPY-6나 Enterprise 대공 감시 레이다, 배의 다른 전투 체계와 연동이 가능한가?

 

Mike : 미 해군의 시스템 아키텍처 방식은 모든 soft kill이나 비운동성 능력은 서로 통합되며 soft kill 코디네이터 시스템은 비운동성 옵션의 모든 자산을 관리할 수 있다.

위협이 식별되면 Block III를 통해 전자 공격이 이루어질 수도 있고 배에서 디코이를 발사하여 대함 미사일을 다른 데로 유인할 수도 있으며 또한 배의 RF signature를 방사하여 역시 대함 미사일을 배로부터 멀리로 유인할 수 있다.    

 

(Nulka 디코이가 Arleigh Burke급 destroyer에서 발사되고 있다.)

 

기자 : SEWIP Block III는 해안에서도 전자 공격을 수행할 수 있는가?

 

Mike : 주로 대함 위협에 대해 중점을 두고 있지만 실제로 이 시스템은 아주 광범위한 RF 위협에 대응할 수 있도록 설계되었다.

다양한 위협에 대응하기 위해 많은 양의 기법 수행이 가능하며 다른 배, 레이다 시스템, 해안선 레이다 시스템 등 다양한 위협에 대응할 수 있다.

시스템은 소프트웨어 기반이며 라이브러리를 만들어내는 능력을 우리는 가지고 있고 시스템을 식별하고 맵핑할 수 있다.

이제까지의 모든 전자 공격 능력을 포함하고 있으며 더욱 진보된 위협에 대해 최적화 되어있다.

 

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기자 : 이 시스템은 매우 크다.

이 시스템을 장착하려면 어떠한 구조적인 개조가 필요한가? 그리고 4개의 구분된 시스템으로 이루어졌다고 했는데 이 4개의 시스템은 꼭 4분면을 지시하고 있어야만 하는가?

 

Mike : 기본적으로 sponson이라 불리는 곳에 2개의 사분면을 붙인다.

이 sponson은 Arleigh Burke급 배의 양 측면에 장착되어 배를 중심으로 4분면을 모두 커버하게 한다.  

 

(sponson이 장착되는 컨셉)

 

(실제 SEWIP Block III의 2개 사분면 모듈이 sponson에 장착된 모습)

 

기자 : 항공모함에서는 독립형 구조를 가질 계획인가?

 

Mike : 최근에 미 정부는 SEWIP 형상을 더 크게 만드는 계약을 체결했고 이를 통해 항공모함이나 큰 데크를 갖는 상륙작전함등에 적용할 수 있는 기술 데이터 패키지를 만들 수 있게 되었다.

기본적으로는 동일한 AESA와 구조등을 갖으며 단지 큰 배의 형상에 맞도록 쿨링이나 전력계통이 조금 다른 형상을 가질 것이다.

또한 사분면의 안테나를 다른 위치에 장착을 해야 하고 이러한 개발 연구를 진행 중에 있다. 

 

(기존 버전의 SEWIP를 갖고 있기 때문에 SEWIP Block III 장착도 문제 없다)

기자 : 해상 EW에 대해서는 항상 중요한 2가지가 있다.

하나는 작은 드론에 대응할 수 있는지와 대함 탄도 미사일 위협에 대응할 수 있느냐는 것이다.

이러한 부분도 시스템의 범위 안에 있는가?

 

Mike : 여기에 대해서는 구체적인 언급이 불가하다.

다만 앞에서와 같이 이 시스템은 해군이 만날 수 있는 최신의 위협에 대응하기 위해 설계되었다는 것이다. 

 

 

기자 : SEWIP Block III는 미식별 위협에 대해 식별하고 대응하는 cognitive EW 능력이 있는 것처럼 얘기했다.

시스템 라이브러리에 없는 위협에 대해 실시간으로 새로운 파형을 만드는 것이 가능한가?

 

Mike : 정확하다. 이를 인공 지능과 기계학습이라 불렀다.

이는 cognitive EW와 같은 것이다.

Cognitive EW가 갖는 두 가지의 장점이 있다.

첫 번째는 미식별 된 방사체를 빠르게 특성화하고 분류한다는 것이다.

과거의 EW 시스템은 라이브러리에 정의되어 있지 않는 방사체에 대해 운용자에게 어떤 것인지 모르겠으나 무언가 있다라고만 알려주었다.

Cognitive EW 알고리즘은 더 빠르게 운용자에게 식별하고 특성화해줄 수 있다. 

 

(전자전은 항공모함 타격대로부터 보호를 위해 매우 중요해지고 있다.)

우리는 다른 분야에서 개발된 cognitive EW 알고리즘을 보유하고 있다.

전자 공격에 있어서 cognitive 알고리즘으로 실시간 재밍 기법을 만들어 내는 것에 대한 연구를 하고 있다. 이것은 훨씬 더 어려운 분야이다.

왜냐하면 재밍 파형을 만들어 내야 하는 것뿐만 아니라 실시간으로 파형이 효과적인지 평가를 수행해야 하고 위협을 기만할 수 있는 방법을 찾아야 하기 때문이다.

이 분야는 cognitive EW의 가장 어려운 분야일 것이며 아직은 연구 중에 있고 실전 배치를 할 수준은 아니다.

그러나 미래에 이 능력은 분명 가장 핵심이 될 것이다. 

 

 

기자 : 앞으로 하나의 전자전 시스템이 아닌 여러 전자전 시스템이 협력하여 위협에 대응한다고 한다.

다른 배에서 탐지한 위협에 대해 또 다른 배에서 전자 공격을 할 수 있도록 네트워킹이 능력이 포함된다고 하는데 이 시스템은 이 부분에 있어서 어느 정도인가?

 

Mike : 매우 중요하고 의미 있는 질문이나 언급할 수 없다.

 

 

 

 

출처 : The Warzone Wire