"오레슈니크"가 채팅에 입장하였습니다 [i]
저자: Mike Mihajlovic
2024년 11월 24일 게재
우크라이나가 미국 및 나토제 무기를 러시아 영토에 사용할 수 있는 승인을 얻은 직후 러시아의 미사일 공격이 이어졌다. 바이든이 ATACMS 사용을 승인한 지 만 하루도 되지 않아 6발이, 뒤이어 Strom Shadow와 SCALP의 발사가 이어졌다. 푸틴 대통령은 대응함을 인내하지 않았다. 새로운 미사일이 우크라이나와의 대화에 등장하였다. 이 극적인 타격은 RS-26 루베즈 혹은 그 변종에 기인한 것으로 추정되었었다. 그러나 이는 이전에는 등장한 적 없는 새로운 것, 오레슈니크 (개암나무Hazel) 였다. 푸틴 대통령은 일찍이 이와 같은 무기는 사용된 바가 없다고 전했다.
한 미국 관리는 러시아가 드네프르 공격 직전에 타격을 경고했다고 밝혔다. 이는 핵위협 감소 채널을 통해 전달된 것으로 보이며, 드미트리 페스코프 또한 30분 전 경고했다는 사실을 확인해주었다.
미사일 발사는 드네프르에서 1000km 가량 이격된 아스트라한 지역에서 탐지되었다. 발사는 당시 진행중이던 미사일 및 드론 공격 도중에 실시되었다. 미 정보당국은 키예프에 이 공격을 경고했을 가능성이 높다.
우크라이나 측은 이하과 같이 해석하였다: "러시아군은 10월 기준 케드르 탄도 미사일 시제품 2개를 제작했을 가능성이 있다. 그러나 아직 양산에 대한 말은 없다. 미사일 자체는 오레슈니크라는 연구적 이름으로 불리고, 시스템은 케드르로 명명되며 핵무기를 탑재할 수 있다"고 우크라이나 총정보국 (GUR) 국장 부다노프가 말했다.
유즈마쉬
미사일 자체에 대해 알아보기 전 (현재로서는 미지의 영역임), 먼저 목표물과 그것의 중요성에 대해 논의한다. 제1목표는 현재 피브덴마쉬로 알려진 유즈마쉬이다.
피브덴마쉬는 우크라이나 방위에 있어 얼마나 중요할(했을)까? 그 기원을 먼저 살펴보자. 우크라이나 드네프로페트로프스크 군사 산업 대기업인 유즈마쉬는 소비에트 시절 우주 및 미사일 산업에서 세계 선도기업 중 하나였다. 독립 이후에는 러시아 우주 프로그램을 비롯한 다양한 국제 우주 프로젝트에 미사일을 납품하였다. 그러나 순탄치는 아니하였다. 2014년에는 파산 위기에 직면하기도 하였다. 마이단 사태와 동부 내전 발발 이후 상황은 더욱 악화되었다. 특히 러시아 지상 핵 잠재력의 절반 가량을 차지하는 SS-18 (소위 "사탄") 대륙간 탄도 미사일의 유지보수와 관련된 주문량이 급격히 감소하였다.
유즈마쉬의 생산이 활발했던 시절...
KB 피브데니예 (피브데니예 설계국) 와 피브덴마쉬는 우크라이나군을 위한 신규 전술 로켓 복합체 그롬-2 (Thunder-2) 를 개발하였다. 이는 코르슌 (Kite) 을 기반으로 하는 순항 미사일을 사용하여 지상 목표를 파괴한다. 당 시스템은 더 긴 사거리의 다른 작전적 미사일 개발의 기반이 된다. 개발자들과 서방 언론에서의 소위 전문가들은 이 시스템이 러시아의 이스칸데르보다 훨씬 우수하고 진보되었다고 주장하였다. 자금 부족과 우크라이나의 만연한 경제 위기에도 불구하고 피브데니예는 2009-2013년 동안 수출 시장과 군사-기술 협력을 목표로 그롬-2의 기술적 특성을 향상시키는 기초적 솔루션을 개발하였다. 지상군 미사일 시스템의 추가 개발은 전술적 수준에서는 독립적으로 운용되지만 네트워크에 통합되어 기존 자원 뿐 아니라 무인 항공기 (UAV, 드론) 및 관측 위성 데이터와 같은 새롭게 도입된 소스로부터 정보를 공유하는 통합 지휘 사슬을 가능케 하여 단일 발사대에서 다양한 범위의 타격을 허용토록 할 것이었다.
그롬-2 (Thunder-2)
피브덴마쉬는 미사일 및 그 시스템 뿐 아니라 이동식 군용 막사와 소화기를 생산하고 소화기용 탄약 생산 라인 설치를 제안하였다. 그러나 정부는 응답하지 아니하였다. 루간스크 인민 공화국 분리주의자들이 우크라이나에서 유일하게 마카로프용 탄약을 생산하던 공장을 점거하였다는 점을 지적하고자 한다.
러시아의 특별 군사 작전이 시작되면서 피브덴마쉬는 그 기술력과 우크라이나 방위에서의 중요성으로 인해 더욱 주목받게 되었다. 공장은 수차례 겨냥되어 상당한 피해를 입었지만 계속해서 가동되었다. 일례로 2024년 11월 미사일 타격으로 작업장이 타격받아 특수 공구 구획이 손상되기도 하였다.
1950년 초 공장이 설계될 당시 재래식 무기는 물론 핵무기 공격에도 면역일 수 있는 충분한 지하 공간을 확보하기 위해 상당한 노력을 기울였다.
유즈마쉬/피브덴마쉬 공장
우크라이나 대통령은 과거 유즈마쉬 공장에서 생산되었던 대륙간 탄도 미사일의 생산을 재개할 능력이 있다고 여러 차례 밝힌 바 있다. 이는 러시아에게 심각한 도전이며 유즈마쉬/피브덴마쉬의 역량을 완전히 무력화해야 하는 이유 중 하나이다.
지하 구조물 중 일부는 작업장으로 쉽게 개조하여 특정 기간동안 자급자족할 수 있었으며, 500kg 고폭탄두를 탑재한 러시아의 탄도 미사일 공격에서 상대적으로 안전하게 보호될 수 있었다. 중거리 탄도 미사일의 첫 실증 장소로 이곳을 택한 것은 우연이 아니다. 대부분의 노동자들이 공장에 없을 때 (민간인 사상자 회피를 위함) 신무기를 사용한 치밀하게 계획된 공격은 서방에 어떤 메세지를 전함과 동시에 생산 및 수리 설비를 제거하는 실질적인 효과도 노릴 수 있다.
일부 분석가들에 의하면, 당 공장과 설계국은 북한 지하 복합체의 모델이 될 정도로 광범위한 지하 군사 기지 중 하나이다. 이러한 시설은 이곳 뿐만이 아니다. 또 다른 거대 군수공장으로는 T-80 전차를 생산하고 우크라이나에서 사용되는 거의 모든 전차와 장갑차를 수리하는 말리셰프 공장이 있다. 서방의 추산으로는 이 공장의 지하 주차장에는 전차 및 장갑차 90량을 수용할 수 있다. 말리셰프 공장은 지상 및 지하 철도로 작업장과 연결되어 있으며, 전시에도 가동될 수 있도록 설계되었다. 우크라이나는 유즈마쉬와 말리셰프 공장을 1941년 이전보다 훨씬 더 견고하게 재건할 수 있도록 지원한 스탈린에게 감사해야 할 것이다.
피브덴마쉬와 말리셰프 공장의 손상 규모는 불확실하며, 분석가의 출신과 관점에 따라 완전 파괴에서 경미한 손상까지 다양하게 평가된다. 우크라이나는 전시 생산으로 완전히 전환할 충분한 시간이 없었으므로, 최적의 경우에도 공장 인프라가 파괴되거나 손상되었더라도 결정적인 타격이나 완전한 파괴는 달성되지 않았다고 보는 것이 타당하다.
이 타격이 목표물에 가한 영향은 엄청나다. 더욱 흥미로운 점은 지표 혹은 근지표 폭발에서 흔히 관측되는 폭발흔이 전혀 보이지 않는다는 것이다. 이는 탄두가 엄청난 운동량으로 지면을 관통하여 지하 공간 (작업장) 에 마치 "폭발"한 것과 같은 막대한 충격을 가했을 가능성을 시사한다. 운동에너지 충격파는 탄두로 인한 고온과 지면 침투 시 발생하는 마찰로 인해 토양 수분이 순간적으로 팽창하면서 더욱 증폭되었을 것으로 추정된다.
섬광과 재진입체 (또는 탄두) 가 사라지는 데에 걸린 시간 간격과 0200AM 당시 우크라이나 기상청의 운고 추정치 (약 600m) 를 종합하면, 탄두는 구름을 뚫고 나온 뒤 약 0.15초 만에 지면과 충돌한 것으로 보인다. 따라서 계산된 속도는 약 4km/s 혹은 마하 11.8이다. 시간을 밀리초 단위로 증감하는 등의 조정을 통해 추산하더라도 최종 속도는 마하10 이상이 될 것이다.
오레슈니크
현대 오레슈니크의 전신은 RSD-10 피오네르 (SS-20 세이버) 이다. 중거리 탄도 미사일 감축 협정에 따라 파기할 당시 소련군은 당 미사일을 650기 보유하고 있었다.
RSD-10은 도로 이동식 TEL에서 발사되는 2단 고체추진 미사일이었다. 1600kg의 탑재량 (탄두) 으로 1MT 탄두를 장착하거나, 후기형에서는 150KT 탄두 3개로 구성된 MIRV 구성을 채택하기도 하였다.
트럼프 대통령이 2019년 미국을 INF에서 탈퇴시킨 것은 러시아가 오레슈니크 미사일을 개발하도록 부추기는 요인이 되었다.
RSD-10 피오네르 (SS-20), 현대 오레슈니크의 전신
오레슈니크 미사일은 여전히 알려지지 않은 무기이며, 2024년 말엽까지 그 특성에 대해서 추정만이 가능할 뿐이다. 러시아 방공군 대령 미하일 호다료녹은 오레슈니크 계열 미사일은 각기 다른 사거리, 탑재량 특성, 유도 시스템, 적 미사일방어 체계 대응 시스템, 적 레이더 교란 시스템에서 차이가 있을 것으로 예상하였다. 더 작고 저렴한 1500-2000km 사거리 변종 모델이나 기동형 극초음속 활공체를 탑재할 수도 있을 것이다. 호다료녹 대령은 또한 오레슈니크가 야르스 (1단을 뺀) 의 축소판이 아니라 러시아의 설계국들과 산업계가 보유한 과학 및 기술 비축량과 기술을 발전시킨 것이라고 밝혔다. 그는 오레슈니크가 야르스에 내재되었던 아이디어를 창의적으로 진화시킨 것이라 덧붙였다.
미국은 오레슈니크가 단순이 실험용 미사일이며 러시아의 보유량이 많아봐야 수 발에 불과할 것이라 믿어 "걱정할 것 없다"는 입장이다. 이러한 인식은 "시험"이라는 용어를 언급한 푸틴 대통령의 발언에서 비롯된 것으로 보인다. 이 발언은 NATO 회원국들 사이에서도 공감을 얻고 있으나, 진실은 다소 다를 수 있다.
미 국방부에 따르면 오레슈니크 미사일은 RS-26 루베즈에 기반한다. RS-26은 고체연료 대륙간 탄도 미사일 (ICBM) 로, RS-24 야르스 미사일의 파생형이며 MIRV 혹은 아방가르드 극초음속 활공체를 탑재할 수 있다. 아방가르드는 핵 또는 재래식 탄두를 마하 20의 속도로 운반하며 미사일 방어 회피 기동을 수행하도록 설계되었다.
우크라이나 소셜 네트워크에 유포되고 있는 영상에는 오레슈니크의 잔해가 담겨 있다. 현재 (2024년 11월 22일) 까지는 이를 식별할 수 없다.
오레슈니크 타격 시
미사일 자체는 불명이지만, 폭장량의 효과는 극히 흥미로운 주제이다. "오레슈니크" 미사일 시스템은 운동에너지 hit-to-kill 모드에서 탁월한 특성을 지닌다. 탄두는 특수 금속으로 구성되었으며 추진기가 이 탄두들을 마하 10-11까지 가속하여 운동에너지 타격체로 전환한다. 논리는 간단하다 - 더 빠른 속도는 더 많은 에너지를 전달한다. 그리하여 이 종말 블럭은 폭발성 물질 대신 무겁고 단단하며 용융점이 높은 금속을 사용한다. 이처럼 빠른 속도로 목표를 관통하면 작지만 고도로 집중된 국지적 지진을 일으킬 수 있는 충격파를 통해 막대한 파괴를 유발할 수 있다. 정확히 명중하지 않더라도 (근처만이라도) 지하 깊은 콘크리트 구조물을 파괴할 수 있는 전단 에너지와 운동량이 충격파의 형태로 전달된다. 이로 인해 지하camouflet 폭발이 개발되었다. 이는 지표에는 가시적인 변화가 발생하지 않으면서도 상대적으로 심저深底에서 발생하는 폭발을 말한다.
에너지 측면에서는, 상대적으로 작고 특정한 형태의 탄두에 의한 극속 충격은 대량의 지향성-집중 에너지를 방출한다. RAND1는 폭발력이 지향성이고 대략적인 단면적, 간단히 말해 탄두 첨두부에 집중되어 있다고 가정하여 계산한 TNT 유효 등가 계산을 보여주는 도표를 포함하는 공개 문서를 게재하였다. TNT 등가량은 도표를 이용하여 계산해낼 수 있다 (100-200kg 탄체를 포함하고 TNT 메트릭 톤 값 등가량을 확장하여 포함하도록 원본에서 수정함).
RAND의 Hypersonic Missile Nonproliferation: Hindering the Spread of a New Class of Weapons에서 출처한 원본 도표를 필자가 수정.
지하 물체의 파괴는 물체가 파쇄 구역 안에 있을 때 발생한다.
https://impact.uwo.ca/impact-craters/products-of-impact-crater/에서 가져옴
발라간스키 교수는 무기와 탄약의 피해 영향에 대한 자신의 저서에서 훌륭한 설명을 제시하였다:
충격파가 지표면에 도달하면 폭발 진원지로부터 표면파가 전파되기 시작한다. 표면파의 발생은 충격파 전면 뒤의 토양 입자 질량 속도에 기인한다. 충격파가 통과한 후, 관성에 의해 이동하는 토양 입자는 평형 위치를 지나 원래 위치로 돌아간다2.
그 결과 토양 입자는 충격파 이동 방향을 따라 종방향으로 진동oscillate한다. 동시에 충격파 이동 방향에 수직인 방향으로는 고체가 지니는 형태 변화에 대한 저항 특성과 관련된, 토양 입자의 횡방향 진동이 발생한다3.
토양 입자의 종횡 진동vibration의 복합적 작용으로 인해 폭발 진원에서 자유 지표면을 따라 표면 지진파 (레일리파) 가 전파된다. 여기서 핵심은 지하에 있는 입자에 비해 접촉 면적이 훨씬 더 작은 (약 절반 가량) 지표의 토양 입자는 움직일 때 주변 환경으로부터 받는 저항이 훨씬 더 적다는 점이다4.
지진파는 파쇄 반경 외부의 토양 입자들을 진동시키는데, 이는 탄성 변형 구역으로 알려져 있다. 지진파 작용 하에 있는 토양 입자의 수평 변위를 기록하면 소위 폭발 진동도seismogram를 획득할 수 있다. 처음에는 충격파 작용 하에서 토양의 강제적 진동을 기록할 것이다. 이러한 진동의 주기는 충격 전면에서 토양의 탄성 변형에 상응한다 (τ=0.005-0.050초). 이 진동 단계를 시작onset이라 한다. 시작 단계 1-10초 이후 지진파라고 하는 자유 토양 진동의 주요 단계가 개시된다5.
만일 해당 블록에 폭발물이 있다면, 충격파는 더욱 강화될 것이다. 핵 작약이라면, 그 어떤 심구조물이라도 2-3회 타격을 견딜 수 없다.
이는 젤렌스키와 그의 참모진이 은신하고 있는 키예프의 지하 지휘 센터조차도 그 어떤 상당한 보호를 보장하지 못함을 의미한다. 만일 러시아가 경고 차원에서 키예프 지휘 센터로 운동에너지 관통탄을 장착한 미사일 (피브덴마쉬와 같은) 하나를 발사한다면 어떤 일이 벌어질지 지켜보는 것도 흥미로울 것이다. 새로운 핵 억지 정책으로 인해 이를 사용할 수 있는 옵션이 논의 대상이 되었으며, 이는 오레슈니크가 이러한 유형의 무기를 언제든 사용 가능함을 시사한다. 혹자는 이러한 미사일이 요격 가능한지를 질문할 것인데, 대답은 간단하다: 서방의 어떤 병기도 이를 요격할 수 없다. 그리하여, 만일 여러 PAC-3 포대를 동반한 채로 THAAD가 우크라이나로 공여되더라도 이들은 지켜볼 수 밖에 없을 것이다 - 이 미사일들은 요격 불가능하다; 대응책은 없다.
극속 충돌이 발생하면 충돌체는 압축되면서 충격파를 주변 암석에 전달하게 된다. 충격파는 충돌체 자체도 통과하게 되며, 파동이 이를 통과할 때 충돌체는 상당한 압력을 받는다. 충격파가 투사체의 상부 표면에 도달하면 인장파 혹은 희박파로 반사된다. 이 반사파는 충격파로 인해 축적된 압력을 해소하거나 감소시킨다 ─ 압력의 해소는 급속한 에너지 방출을 유발하여 투사체를 녹이거나 증발시킨다6.
극속 물체가 정적 목표와 충돌할 때 발생하는 현상은 다음과 같이 설명할 수 있다:
동일 질량의 강철 충돌체가 납 장애물에 각기 다른 속도로 충돌할 경우 형성되는 크레이터의 모양 변화 (발라간스키: Damaging Effects of Weapons and Ammunition)
충돌 조건에 따른 물질 특성. 충돌 속도 Vs 및 변형 속도 έ (발라간스키: Damaging Effects of Weapons and Ammunition).
오레슈니크는 어떻게 요격될 수 있는가? 일각에서는 PAC-3와 THAAD로 가능할 것이라 주장하며, 이것이 우크라이나 지도부가 THAAD 배치를 즉각 요청한 연유라고 말한다. 한 가지 확실한 것은 이는 괌, 한국, 이스라엘, 미국 본토를 포함하여 단 7개 포대밖에 없다는 사실이다. 즉 가까운 시일 내로 혹은 영원히, 우크라이나에 THAAD가 배치될 가능성은 전혀 없다.
오레슈니크 자탄은 재진입 간에 임의적 운동 변동fluctuation을 겪는다. 재진입체는 높은 탄도 계수를 지니며 극초음속 회피 기동을 실시한다. 속도와 회피기동의 결합은 hit-to-kill 요격체가 직접 타격을 달성하도록 충분히 기동할 수 없게 하여 요격불가능 조건을 창출한다. 따라서 공격은 지역과 요격체 포대에 대해 동시에 이루어질 가능성이 높다.
결론
유즈마쉬에 대한 오레슈니크 공격은 서방에 보내는 엄중하고 분명한 메세지였다. 목표에 대한 영향은 극비 사항이며, 일찍이 여러 차례 그래왔듯이 미사일 자체와 그 효과를 평가절하하려는 시도가 있었다. 이 메세지는 현 미국 행정부와의 공개적인 충돌을 피하고 그들의 보복을 유도하지 않는 선에서 신중히 계산된 것이다. 주로 영국과 프랑스인 유럽 동업자들은 제국주의와 "함포 외교" 시절에 머무르고 있는 무능한 지도자들이 현실과 동떨어져 살고 있는 과거 식민 열강의 그림자에 불과하다. 푸틴 대통령의 메세지는 분명하다: 멈추지 않으면, 결과가 따를 것이다.
향후 어떤 일이 일어날 지는 아무도 확신할 수 없지만, 가상 시나리오를 짜 볼 여지는 있다. 한 가지 가능성은 Storm Shadow 및 SCALP를 생산하는 시설이 이제 오레슈니크의 사정거리 내로 들어왔다는 것이다. 미사일 2발이면 이들을 무기한 가동중지시킬 수 있다. 민간 피해를 최소화하기위해 공격은 야간에 이루어질 가능성이 높다. 이 기업들이 24/7로 돌아가지는 않는다.
NATO 물류 허브와 보급창 또한 사거리 내에 있다. 사보타주가 발생할 경우 오레슈니크는 필요 없을지도 모르지만, 구 식민지 국가들은 직면한 제3차 세계대전을 피할 기회를 맞이하게 될 것이다. 바이든 행정부가 물러나기 전까지의 향후 수 개월이 매우 중요할 것이다.
한편, 오레슈니크는 계속 생산될 것이며 목표는 지속적으로 갱신될 것이다.
[i] Piquet에 의해 편집 (EditPiquet@gmail.com)
참고문헌
- Rockets and Missiles Over Ukraine, Frontline books
- И. А. БАЛАГАНСКИЙ: ДЕЙСТВИЕ СРЕДСТВ ПОРАЖЕНИЯ И БОЕПРИПАСОВ, НОВОСИБИРСК
- I.V. Balagansky: Damaging Effects of Weapons and Ammunition, Willey
- G.F Kinney and K.G. Graham, Explosives Shock in Air
- S. Jaramaz, Physics of Explosion
- Cratering by Explosion, Compendium
- RAND: Hypersonic Missile Nonproliferation: Hindering the Spread of a New Class of Weapons