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핵무기 체계(Nuclear Weapons System)는 핵무기, 운반수단, 유도장치, 그리고 사용목적 등을 묶은 것이다. 핵무기는 기본적으로 전략(戰略) 핵무기와 전술(戰術) 핵무기로 구별한다.

전략 핵무기는 폭발 위력이 크고, 장거리 운반이 가능하고, 상대국에게 직접 공격할 수 있으며, 회복 불능의 피해를 주는 핵무기를 지칭한다. 미국과 러시아에서는 사정거리가 긴 대륙간탄도미사일(ICBM), 잠수함발사탄도미사일(SLBM), 핵무기를 탑재한 전략 폭격기(strategic bomber) 등을 3대 전략 핵무기로 부르고 있다. 전술 핵무기는 전장에서 매우 근접하여 사용할 수 있도록 만들어진 핵무기를 지칭한다. 전술 핵무기는 전략 핵무기보다 사정거리가 짧으며 지역적 전투에서 승리하기 위해 전선 및 후방에서 사용하기 위해 제작됐다.

대륙간탄도미사일(ICBM)

대륙간탄도미사일(ICBM)은 핵탄두를 장착하고 한 대륙에서 다른 대륙까지 공격이 가능한 탄도미사일이다. 사정거리 5500㎞ 이상의 탄도미사일로, 대기권 밖을 비행한 후 핵탄두로 적(敵)의 전략목표를 공격한다.

5500km라는 숫자는 미국과 소련의 전략무기제한협정(SALT-II)으로 정해졌다. 현재 ICBM을 보유한 국가는 미국, 영국, 프랑스, 러시아, 중국 등 5개국 뿐이며 모두 다탄두(多彈頭, MIRV)화 시켰다. 다탄두는 한 기의 미사일에 여러 개의 핵탄두를 탑재하고 각각의 탄두가 미리 설정된 목표를 공격하는 핵미사일을 의미한다. 핵탄두 탑재가 가능한 탄도미사일을 보유한 국가는 앞서 언급한 5개국 이외에 인도, 파키스탄, 이스라엘, 북한 등이다.

탄도미사일의 중요한 요소로는 투사중량(投射重量, throw weight)과 원형공산오차(圓形公算誤差, CEP)가 있다. 투사중량은 미사일에 장착할 수 있는 폭탄 무게의 한계를 의미한다. 원형공산오차는 미사일이나 폭탄의 명중 정도를 나타내는 용어이다. 주로 탄도 미사일이나 유도 폭탄에 대해 사용된다. 원형공산오차는 폭탄 등이 투하되었을 경우, 그 중의 반수가 명중하는 원의 반경을 가리킨다. 즉 10발 공격했을 때 5발이 들어가는 원을 그렸을 때 그 반경이 5m이라고 하면 CEP는 5m라고 한다. 투사중량이 큰 미사일은 많은 탄두를 적재할 수 있고, 원형공산오차가 낮을 수록 탄두의 소형화가 가능하다.

탄도미사일은 단일탄두(單一彈頭)인가, 다탄두(多彈頭, MIRV)인가에 따라 그 공격력이 크게 달라진다. MIRV 미사일이 배치되면 미사일 방어는 거의 불가능하다. 미국과 일본이 배치한 미사일 방어(MD) 시스템은 모두 단일 탄두 미사일 공격을 예상한 것이다.

MIRV의 특징은 복수의 탄두를 수납하는 PBV(Post Boost Vehicle)라는 소형 로켓에 핵탄두를 탑재한다는 것이다. 버스 정류장에서 승객이 내리는 것처럼 목표를 향해 탄두를 하나씩 투하한다. MIRV는 투하 과정에서 각각의 탄두 위치를 바꾸고 궤도를 확인하면서 목표를 향해 탄두를 투하한다. MIRV를 도입하기 위해서는 소형 핵탄두 기술이 필요하며, 현재 MIRV를 배치하고있는 나라는 미국, 러시아, 프랑스, 영국, 중국뿐이다.

MIRV 미사일은 아래와 같이 네 단계를 거쳐 목표에 도달한다.

①부스터 단계: 다단식 부스터 로켓(booster rocket)으로 미사일이 발사된다. ②포스트 부스터 단계: 부스터에서 분리되어 PBV가 내장된 로켓과 관성유도 시스템으로 정해진 탄도 궤도에 들어간다. ③미들 코스 단계: PBV는 코스를 자동으로 조절하며 타원형 궤도를 그리고 고도 1000km 근처까지 도달하여 지구로 향한다. 이 때 탄두가 장착된 재돌입체(RV)를 이미 설정한 목표를 향해 차례대로 투하한다. 미들 코스 단계에서는 PBV에서 미끼용 탄두와 전파 방해용 금속판 등을 내보낸다. 미들 코스 단계에서는 공기 저항이 거의 없기 때문에 핵탄두도, 미끼용 탄두도, 금속판도 같은 속도로 이동한다. ④대기권 재돌입 단계: 탄두는 강한 공기저항을 받고 수직 방향으로 낙하해 목표물에 도달한다. 이 시간은 약 1~3분 정도이다.

MIRV의 등장과 미사일의 정밀도가 높아지면서, 과거와 달리 대륙간탄도미사일의 숫자 보다는 미사일에 탑재되는 탄두의 수량이 중요해지게 되었다. 또한 1980년대 들어서는 사일로에서 고정으로 운용되던 방식을 탈피해, 이동형 대륙간탄도미사일들이 선보이게 된다. 소련은 철도로 이동 및 발사가 가능한 SS-24 대륙간탄도미사일을 배치했고, 러시아로 바뀐 2006년에는 차량 이동형 대륙간탄도미사일인 토폴-M(Topol-M)을 배치하기 시작한다. 이동형 대륙간탄도미사일들은 고정형과 달리 이동이 가능하기 때문에 탐지가 쉽지 않아, 선제공격에 유용하게 사용될 수 있다.

1969년 이래 미국과 소련은 전략무기제한협정(SALT: Strategic Arms Limitation Talks)을 통해 대륙간탄도미사일의 수량을 제한해왔고, 1982년 전략무기감축협정이 채결된 뒤로는 대륙간탄도미사일의 수량뿐만 아니라 탑재되는 탄두도 감축대상이 됐다. 이처럼 지속적인 전략무기감축협정을 통해 현재 운용중인 대륙간탄도미사일의 핵탄두는 미사일당 1기로 제한되어 있다. 그러나 이 사이 제3국의 대륙간탄도미사일 개발이 본격화됐다. 중국은 1980년대 중반 사정거리 12000㎞ 이상의 둥펑(東風)-5 등 대륙간탄도미사일을 개발했다. 최근에는 이동식 발사대에서 발사되고, 핵탄두를 10발까지 탑재할 수는 둥펑(東風)-41을 개발 중에 있다.

잠수함발사탄도미사일(SLBM)

잠수함발사탄도미사일(SLBM)은 바다 속의 잠수함에서 발사되는 탄도미사일이다. 지상발사탄도미사일은 육상에 기지를 두고 있기 때문에 정찰위성에 발각되기 쉽지만, 탄도 미사일을 탑재한 잠수함은 탐지가 어려워 핵전쟁에서도 살아남아 적국(敵國)에 대한 반격이 가능하다.

역사적으로 잠수함에서 로켓의 발사를 가장 먼저 성공시킨 국가는 독일이다. 제2차 세계대전 당시인 1942년 독일은 VIIC형(型) 유보트(U-boat) 잠수함에서 직경 300mm의 전술로켓을 수중 20미터에서 발사하는데 성공했다. 이후 1943년에는 V-2로켓을 컨테이너에 적재한 뒤 유보트로 견인하여 미국의 해안까지 도달하여 美 본토를 공격하려는 계획을 세우기도 했다.

전후 미국과 소련은 독일의 영향을 받아 본격적인 SLBM 개발에 박차를 가했다. 1955년 11월 당시 미국의 국방장관 찰스 어윈 윌슨(Charles Erwin Wilson)은 육군과 해군 공동으로 중거리탄도미사일(IRBM) 개발을 지시했다. 이 계획의 결과로 만들어진 미사일이 바로 주피터(Jupiter)였다.

그러나 미 해군은 주피터 미사일의 액체연료를 사용하기 때문에 잠수함에서 사용하는 것은 너무 위험하다고 판단하여 독자적으로 고체연료 로켓 개발에 나섰다. 이를 통해 개발된 미사일이 바로 폴라리스(Polaris), 포세이돈(Poseidon), 트라이던트(trident)로 이어지는 SLBM이다.

미 해군은 1956년 12월8일 폴라리스 A-1의 개발을 결정하여 1959년 4월20일 최초의 미사일 테스트에 성공했다. 이후 수중 발사 테스트, 실제 잠수함 발사 테스트 등을 거쳐 SLBM을 실전배치했다. 세계 최초로 SLBM을 장착한 미국의 전략원잠 조지 워싱턴 호는 폴라리스-A1 미사일을 탑재하고 1960년 11월 첫 출항에 나섰다.

폴라리스 미사일은 A1, A2, A3형으로 업그레이드 됐으며 이후 포세이돈-C3 미사일이 등장했다. 폴라리스 미사일은 1153기가 제작됐으며 제작사는 록히드 마틴으로 이후 만들어진 미국의 모든 SLBM을 담당했다. 폴라리스 미사일의 일부는 영국에 매각(賣却)된 4척의 원자력 추진 잠수함(레졸루션級 잠수함)에 장착됐다. 포세이돈은 중량이 늘어나 Mk-3 재돌입체(再突入體)에 14개의 W-68형 핵탄두가 장착된 MIRV 방식의 미사일이다.

舊소련도 SLBM의 개발을 진척시켰기 때문에 미 해군은 보다 강력한 트라이던트 미사일의 개발을 진행했다. 트라이던트는 트라이던트-I과 트라이던트-II 두 종류가 있으며 최신형은 트라이던트-II(D-5)로 사거리가 12000km로 8개에서 12개의 W-88형 핵탄두(475kt)가 장착되어 있다.

미국의 SLBM은 잠수함의 항해가 가능한 바다만 있으면 전 세계 어느 곳에서든 적에게 공격을 할 수 있는 궁극의 병기로 알려져 있다. 트라이던트-II 미사일은 미 해군의 최신형 오하이오급 원자력 잠수함에 장착되어 있다. 오하이오급 잠수함에는 24개의 미사일 발사관이 있다. 히로시마를 초토화시킨 ‘리틀보이(Little Boy)’의 위력이 13kt, 나가사키를 초토화시킨 ‘팻맨’(Fat Man)의 위력이 23kt이었던 것을 비교하면 트라이던트 미사일의 위력을 실감할 수 있다. 따라서 24개의 트라이던트 미사일 발사관이 장착된 오하이오급 잠수함은 대량파괴무기(WMD) 그 자체라 할 수 있다.

현재 SLBM을 보유한 국가는 미국, 영국, 프랑스, 러시아, 중국, 인도 등 6개국이며, 중국과 인도 이외의 SLBM은 MIRV화 되어 있다. 원자력 잠수함(이하 원잠)에는 전략원잠(SSBN)과 전략원잠을 호위하고, 적(敵)의 전략원잠을 공격하는 공격원잠(SSN), 또 순항 미사일 공격에 특화된 순항미사일 원잠(SSGN)이 있다. SLBM 발사기를 장비한 전략원잠은 한 번 항해하는데 45~70일이라는 장기간 바다속에서 이동할 수 있다. 공격원잠은 대함어뢰, 대함미사일, 기뢰 등을 장비하고 있는데, 미국과 영국 두 나라의 공격 원잠은 순항미사일로 무장하고 있다.

냉전 이후 美蘇간 대결의 칼날이 무뎌지면서 더 이상 핵무기에 의존하지 않아도 되지 않겠냐는 의견이 지배적이었다. 러시아는 예산부족으로 전략원잠을 차례로 폐기했고, 미국도 오하이오급 4척을 순항미사일 발사용으로 개조하기도 했다.

그러나 북한이나 이란, 시리아 등 국가들에서 핵개발의 정황이 드러나자 미국을 비롯한 국제사회에서는 다시 핵 문제가 뜨거운 이슈로 떠오르고 있다. 게다가 러시아와 중국의 SLBM 개발도 그치지 않고 있다. 최근에는 인도까지 K-15라는 자국산 SLBM을 개발했다.

전략 폭격기

폭격기는 대지(對地) 공격 임무를 수행하는 군사용 항공기이다. 제2차 세계대전 당시에는 폭격기와 폭격 전술이 독립된 군사 교리로 자리잡았으나 폭격만을 위한 항공기는 대전 종료 후 점차 줄어들었다. 최근에는 보통 폭격기라 하면 공중급유 없이 장거리 폭격이 가능한 전략 폭격기를 뜻하는 경우가 많다. 전략 폭격기는 적(敵)의 전선 전후방(前後方)에 위치한 표적을 공격하는 것을 목적으로 개발됐다. 엄청난 크기를 자랑하는 폭격기는 전략적 목적으로 주로 사용된다. 특히 미국과 러시아가 운용하는 전략폭격기는 대륙간탄도미사일(ICBM) 그리고 잠수함발사탄도미사일(SLBM)과 함께, 전략핵무기의 3대 축으로 꼽힌다.

전략폭격기는 대륙간탄도미사일과 잠수함발사탄도미사일에 비해 적(敵)의 방공망에 취약하고 시간이 많이 걸림에도 불구하고, 운용상 유연성이 매우 뛰어나다. 적의 핵미사일 공격이 임박할 경우, 미리 이륙하여 공중에서 대기할 수 있고 경우에 따라 목표를 변경할 수도 있다.

전술핵무기

전술핵무기는 일반적으로 근거리 군사목표를 공격하기 위한 핵무기를 의미하며, 전략핵무기와 비교하여 사거리가 잛은 것이 특징이다. 현재까지 전술핵무기가 실전에서 사용된 사례는 없다. 과거 美蘇 핵군축 협정 등에서는 사거리 500km 이하의 핵무기를 전술핵무기로 정의했다. 이러한 분류는 핵무기의 운용방법에 따른 것으로 핵탄두 위력의 크기와는 일치하지 않는다.

전술핵무기에는 핵탄두를 발사할 수 있는 각종 화포와 핵탄두를 운반할 수 있는 지대지·공대지·지대공·지대함·함대지·함대공·공대함·함대함 미사일 등과 핵지뢰·핵어뢰 등이 이에 해당하는데 핵탄두는 통상 킬로톤(kt)급이다.

제2차 세계대전 이후 舊소련은 유럽방면에서 핵무기를 재외한 재래식 전력에서 압도적인 우위에 있었다. 이 때문에 미국은 소련과 비교하여 자국(自國)이 우위에 있는 핵무기로 소련의 침공을 억제하는 전략을 구사했다. 그러나 소련의 핵무장 강화로 핵무기의 사용은 전면적인 핵전쟁 발발로 두 대국(大國)이 모두 파멸로 이어질 가능성이 높아졌다. 결국 미국은 핵무기를 이용하여 소련의 침공을 억지한다는 전략에서 한발 물러나게 된다.

한국전쟁 발발을 계기로 미국은 핵무기 소형화를 진행하여 국지적 전쟁을 비롯하여 다양한 규모의 전쟁에서 사용가능한 전술핵무기를 개발을 진척시켰다. 舊소련도 미국과 마찬가지로 전술핵무기의 개발을 진행했다. 그러나 미국과 소련의 이러한 군사전략은 성공하지 못했다.

미국과 소련 어느 한쪽이 전술핵무기를 사용하면 공격받은 쪽이 전략핵무기로 보복할 가능성을 배제할 수 없었기 때문이다. 美蘇는 핵무기에 의한 상호확증파괴 전략을 버릴 수 없었다.

舊소련의 붕괴 이후 미국은 전술핵무기의 대부분을 해체했다. 이는 舊소련이 보유했던 전술핵무기의 유출 방지가 주된 목적이었다. 21세기 들어 미국과 러시아의 전술핵무기 보유수는 미국이 약 500개, 러시아가 약 2120개의 전술 핵탄두를 보유하고 있는 것으로 알려져 있다.

미국은 현재 모든 타입의 전술핵, 소형 핵무기 개발 기술을 가지고 있고, 그 뒤를 이어 러시아, 중국, 또 다른 핵보유국이 쫓고 있다. 전술핵무기를 각국이 어느 정도 보유하고 있는지에 대해서는 확실한 정보가 없다.

김필재 spooner1@hanmail.net