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[특집기획] 중국이 사드 배치를 반대하는 이유 - “한·미·일 방어체제, 감시의 ‘눈’은 이미 작동 중이었다” 

‘X-밴드 레이더’ 이용한 탐지는 일본서 ‘현재 진행형’… 한·미·일 정보공유 가시화 가능성 

박지현 월간중앙 기자

▎사드 한반도 배치에 중국이 노골적으로 반대를 하는 이유는 탐지 기능의 ‘레이더’ 때문이다. 핵심 군사시설이 노출될 수 있다는 우려 때문이다. 하지만 X-밴드 레이더는 이미 가동 중이다. 사진은 해상기반 X-밴드 레이더.
“중국은 이미 노출돼 있다.” 사드 한반도 배치에 대해 중국을 겨냥한 것으로 의심하고 있는 데 대한 반론이다. 중국은 점점 노골적으로 반대 입장을 표명하고 있다. 홍레이 중국외교부 대변인은 지난 2월 “어떤 국가가 안보를 추구할 때 반드시 다른 나라의 안보와 지역의 안정을 고려해야 한다고 생각한다”고 말했다. 이어 류젠차오 중국 외교부 부장조리(차관보급)는 3월 16일 이경수 외교부 차관보를 만나 “사드에 대한 중국 측의 관심과 우려를 중시해줬으면 좋겠다”고 직설적으로 반대 입장을 밝혔다.

사드 논쟁은 지난해 5월말부터 시작됐다. 미국 <월스트리트저널>이 “미군 당국이 한국에서 사드 배치에 적당한 장소를 찾기 위해 부지 조사를 실시했다”고 보도하면서다. 미국 정부는 이 보도에 대해 “아무것도 결정된 게 없다”고 부인했다. 미 국방부는 2월 10일 “한국과 지속적으로 협의하고 있다”고 밝혔지만 사흘 뒤에 입장을 바꿨다. 존 커비 국방부 대변인은 13일 정례브리핑에서 “사드 체계의 한반도 배치에 대해 한국과 아무런 공식 협의를 하고 있지 않다”고 밝힌 것이다.

치고 빠지기 식의 미국과 이에 강하게 반발하는 중국 사이의 논란 중심에는 사드체계의 ‘눈’에 해당하는 ‘사드 레이더’가 있다. 요즘 중국이 사드 한반도 배치를 반대하는 궁극의 우려는 요격미사일 자체가 아니라 이를 운용하는 ‘X-밴드 레이더(AN/TPY-2)’라는 얘기다. 중국 입장에서는 사드를 평택 기지에 배치할 경우, 최대 2천㎞까지 중국 핵심 군사시설이 있는 상하이, 톈진과 다롄 등에 있는 대륙간탄도미사일이나 잠수함 발사탄도미사일의 발사를 초기단계에서 탐지할 수 있다는 것이다. 4월 11일(현지시각) 워싱턴에서 열린 ‘핵 비확산 국제 콘퍼런스’에 중국 대표격으로 참석한 중국 런민대 우리챵 부교수는 이 레이더를 통해 중국 전력이 노출되는 것을 우려했다. “레이더가 중국에 너무 가까이 있으면 중국 미사일의 모형 탄두 분리 과정을 들여다볼 수 있다. 모형 탄두는 매우 가볍고 실제 (핵)탄두는 무겁다. 따라서 이 과정을 들여다보면 어떤 게 진짜 탄두이고 모형인지 알게 된다.”

사실일까? 중국이 문제삼는 레이더의 기능부터 살펴볼 필요가 있다. 사드는 요격미사일, 이동식 발사대, 전투관리·지휘·통제·통신·정보, 지상 레이더 등 4개의 주요 시스템으로 구성된다. 사드에 장착되는 X-밴드 레이더(AN/TPY-2)는 2만5344개에 이르는 송수신 소자(素子)로 구성돼 있다. 넓이는 9.2㎡밖에 안 돼 트레일러로 끌고 다니며 쉽게 이동할 수 있다. 2.4~5.5㎞ 밖의 차나 항공기의 전자 장비를 망가뜨릴 만큼의 강력한 전파를 쏘아댄다. 그래서 안전지대를 둬야 하고 방향도 마음대로 바꿀 수 없다.

X-밴드 레이더의 ‘X’는 X라고 불리는 주파수대를 말한다. 통상 레이더가 식별 능력은 떨어져도 원거리를 탐지할 수 있는 L대와 S대 주파수를 사용하는 데 반해, X는 주파수가 높고 파장이 짧다. 2천㎞ 떨어진 곳부터 탄두의 형상을 식별할 수 있는 것으로 알려져 있다.

X-밴드 레이더는 두 가지 기능으로 나뉘어


▎<그림1> 레이더 탐지에 따른 중국의 노출 영역
사드 레이더의 외형(하드웨어)은 같지만 운영 목적에 따라 레이더 성능은 두 가지로 나뉜다. 레이더만 별도로 사용해 조기탐지 경보 기능을 하는 ‘전진배치용(Forward Based Mode)’과 사드 내에 장착돼 미사일을 유도요격하는 ‘종말단계모드(TM: Terminal Based Mode)’이다. 미국 육군이 발간한 기술자료 에서도 전진배치모드와 종말단계모드의 하드웨어는 같고 소프트웨어와 통신체계가 다르다고 명시돼 있다.(74쪽 <그림2> 참고)


권명국 전 공군방공포병사령관은 X-밴드 레이더의 핵심 부품인 ‘출력관’ 용량의 차이를 설명했다. “배터리 용량이 큰 전진배치모드는 먼 거리를 추적해 1800~2천㎞ 추적이 가능하고 비용도 비싸다. 종말단계모드는 배터리 용량이 작고 요격 미사일을 유도해야 하기 때문에 600~900㎞로 제한된다.”

레이더만 독립적으로 사용할 수 있는 전진배치모드는 조기에 적의 미사일 발사를 탐지하는 기능이다. 탄도탄이 이륙해서 날아가고 있는 방향과 목표를 알려준다. 멀리서부터 날아오는 미사일의 형상을 탐지할 수 있는 사거리가 1800~2천㎞다. 권 전 사령관은 “발사 된 미사일의 방향과 위치를 파악하고 경고하기 위한 것으로 더 높은 정밀도를 요구하지는 않는다”고 설명했다.

주일미군 이미 ‘전진배치용’ X-밴드 레이더 보유


▎일본 해상자위대 소속 이지스함인 공고함. 공고함은 2007년 탑재한 SM-3 미사일로 중거리탄도 미사일 요격 실험에 성공했다.
한편 사드 시스템 속에 구현되는 레이더는 ‘종말단계모드’이다. 한반도에 사드가 배치된다면 레이더 기능은 여기에 해당한다. 전진배치용과 적의 미사일 낙하단계에서 미사일을 탐지해 요격까지 유도하는 모드다. 사격지원을 제공해야 하고, 요격미사일을 유도해야 하기 때문에 정밀도는 더 높다. 국방 대학교에서 발표한 ‘이지스 BMD를 위한 탄도미사일 RCS 특성분석에 관한 연구’에 따르면 종말단계의 레이더 반사 단면적(RCS : Radar Cross Section)은 “공중에 날아다니는 골프공을 찾을 정도”다. 하지만 작전범위상 사거리가 늘어나지 않기 때문에 먼 데까지 볼 필요가 없다. 사거리는 1천㎞ 미만이고 유효 탐지거리가 600㎞다. 권 전 사령관은 “사무실에서 쓰는 무선 레이저 포인터를 생각해보자. 10m 이내의 기능에서 20m까지 보내려면 내장된 레이저 출력 성능을 강화해야 것이다. 그런데 20m까지 보내는 좋은 성능을 구태여 넣어놓고 적게 쓸 이유가 있을까?”라고 반문했다.

일본에는 지상 기지 두 곳에 조기경보 기능의 ‘전진배치용’ X-밴드 레이더가 설치돼 있다. 아오모리 현 항공자위대 샤리키 기지와 교토부 교탄고시 교가미사키 기지다. 미국이 X-밴드 레이더를 동아시아에 처음 배치한 것은 2006년 일본부터다. 미·일이 ‘주일미군 재편 실시를 위한 미일 로드맵’을 채택하면서다. 중국 탄도미사일 능력강화 등을 고려해 오키나와에 배치된 미국 해병대 병력을 대거 괌으로 이전하는 내용이 골자다. 미·일은 이 문서에서 “새로운 미군 X-밴드 레이더 시스템의 최적 배치장소로 항공자위대의 샤리키(일본 혼슈 최북단 아오모리현) 주둔지가 정해졌다”며 AN/TPY-2를 일본에 최초로 배치하겠다는 방침을 확정했다.

두 번째 레이더는 2014년 12월 교토 교가미사키에 설치됐다. 버락 오바마 미국 대통령은 2011년 11월 ‘아시아 회귀(Pivot to Asia)’ 정책을 발표했다. 2013년 10월 미일 안전보장협의위원회(2+2회의)를 통해 채택한 공동문서는 ‘더 강력한 동맹과 더 큰 책임의 공유를 향해’다. 이 문서에서 미·일은 교토의 항공자위대 기지인 교가미사키 통신소에 두 번째 AN/TPY-2를 설치하기로 합의했다.

일본의 두 지역에 설치된 레이더는 ‘전진배치용’으로 탐지거리는 2천㎞에 이른다. 동해안 대부분과 함경도 일부, 러시아 연해주 일부가 포함된다. 중국의 지린성·헤이룽장성 일부도 레이더 노출 반경 안에 들어온다. 만약 평택을 기준으로 사드가 배치된다 해도 종말단계모드(최대 1천㎞)레이더의 반경과 큰 차이가 없다는 말이다. (72쪽<그림1> 참고)

한편 ‘종말단계모드’ 레이더의 기능은 일본 이지스함에서도 갖추고 있다. 이지스함은 고성능 레이더와 컴퓨터를 탑재하고 아군을 공격하는 다수의 항공기와 미사일에 대해 동시에 요격할 능력을 가진 함선이다. 미국 해군이 항공모함을 호위할 목적으로 개발했다. 이지스함은 최초 표적을 탐지한 후 위상배열 레이더로 표적을 파악한 후 통제센터에 전달하고, 표적우선순위를 정하면 미사일을 발사한다. 이를 다시 통제 센터에서 해당미사일의 중간유도를 하고 최종적으로 흡수레이더로 불리는 일루미네이터로 종말유도를 하게 된다.

일본 이지스함의 X-밴드 레이더는 요격 미사일 SM-3와 함께 움직인다. X-밴드 레이더는 이동 가능한 차량 탑재형으로 사거리는 1천㎞다. 소형이지만 레이더 본체 안테나 길이만 12.8m, 높이 2.6m, 무게는 34t에 달한다. 함께 설치하는 전자기기와 냉장장치의 무게까지 합하면 89t에 이른다. 용도는 발사된 미사일을 추적하는 것이다. 이지스함에서 요격이 가능한 것은 이지스함의 레이더가 탐지를 했을 때로 한정된다. 주요 방어 대상은 해면 가까이 비행하여 목표물에 접근하는 순항 미사일이다.

한·미·일 정보공유협정, 사드 시스템 레이더망 촘촘해져


▎<그림2> X-밴드 레이더는 외형은 같지만 성능에 따라 두 가지 기능으로 나뉜다. 사거리 2천km까지 볼 수 있는 조기경보용 ‘전진배치모드’ 레이더(좌) 와 ‘종말단계모드’ 레이더(우).
일본 자위대의 이지스함 레이더는 그동안 제 역할을 톡톡히 했다. 2009년 4월 5일 이지스함 ‘공고’가 북한 무수단리 미사일 기지에서 발사되는 대포동 미사일을 미군의 조기 경계위성보다 먼저 탐지해 도쿄 이치가야에 있는 방위성 중앙지휘소에 타전했다. 앞서 2007년 12월에는 이지스함에서 발사된 SM-3가 북한의 노동 미사일과 유사한 모조 미사일을 탐지 추적해 고도 약 100마일에서 파괴하는 데 성공했다. 미국 이외의 국가 중 이지스 전투 시스템을 통해 미사일 요격에 성공한 국가는 일본이 유일하다.

일본 이지스함의 공격과 방어 능력은 미 해군과의 합동 훈련 등을 통해 세계 최고 수준에 이르렀다. 윤석준 국가해양 전략연구소 선임연구위원은 “중국의 해군력이 증가하고 있음에도 아직 중국 해상전력은 함정과 무기의 질 면에서 일본을 앞서지 못하고 있다”고 말했다. 일본은 1993-1999년 ‘공고급(9500t)’이라 불리는 4척의 이지스함을 건조, 배치했다. SM–3가 탑재돼 있다. ‘아타고급(7700t)’은 ‘공고급’에 이은 신형 이지스 구축함으로 2척이 추가 건조돼 있다. 2018년까지 아타고급 2척도 개조해 SM–3를 탑재할 계획이다. 2020년까지 이지스함 2척을 추가 건조할 방침도 세워놓고 있다.

파장이 긴 ‘전진배치용’ 일본 레이더의 탐지 기능이 활용될 수 있는 점은 바로 정보공유 때문이다. 지난해 12월 체결한 ‘북한 핵과 미사일 위협에 관한 한미일 정보공유 약정’으로 미국을 통한 한국과 일본의 북한 핵미사일 정보를 공유하게 됐다. 미사일방위에 정보를 공유하는 미·일 양국은 레이더에서도 긴밀하게 협조하고 있다. 탄도 미사일 추적은 적도 상공에 떠 있는 미국의 조기경계위성이 탐지하고, 경보를 받은 일본의 FPS-5레이더가 포착하며 미군의 X-밴드 레이더가 추적해 탄도 미사일의 경로와 착탄 지점을 정확하게 찾아낸다.

지금까지 한·일간에 정보를 교환할 수 있는 채널이 없었다. 일본은 한국의 그린파인 레이더(이스라엘제)의 수집정보를, 한국은 일본 이지스함의 정보를 제대로 주고받을 수 없었다. 한국과 일본은 북핵 미사일과 관련해 각각 미국의 KH-12 정찰위성, DSP 조기경보 위성, U-2 정찰기 등이 수집한 전략정보에 크게 의존해 왔다.

지난 2012년 11월에는 북한이 평양 인근 공장에서 열차로 은하 3호 로켓을 평안북도 동창리 시험장으로 옮겼을 때 미국 정찰위성이 포착해 한·일 정보당국에 통보했었다. 북한이 대포동 2호나 은하 3호 등 장거리 미사일을 발사하면 발사 직후엔 한국의 그린파인 레이더와 해군의 이지스함이 추적했고, 미사일 비행 중간 단계 및 종말 단계에선 미일의 이지스함과 X-밴드 레이더 등이 추적 역할을 했다. 3국간 정보공유 약정은 이 같은 허점을 보완할 수 있게 된다.

한·미·일 정보공유 협정은 이미 체결된 협정들의 확대판으로도 해석된다. 1987년의 ‘한미 군사비밀보호 협정’과 2007년 ‘미일 군사비밀보호 협정’을 근거로 3국의 군사비밀을 공유하는 절차와 방법이 마련됐다. 3국의 정보공유 방식이 간접교류 형식인 것은 일본에 대한 국민정서를 감안했기 때문이다. 이에 오랫동안 미국이 주도한 한미일 삼각 안보동맹의 논란을 피하면서 정보교류의 방식도 제한적으로 수용한 것으로 평가된다.

한·미·일 공조 체제가 강화된다면 중국 견제로 비쳐질 가능성도 커진다. 지난해 말 일본 해상자위대가 CEC(공동교전 능력)를 이지스함에 장착하기로 했다는 사실이 밝혀지면서 ‘감시력’의 기능은 한 단계 올라갔다. CEC는 적 미사일의 위치 정보를 아군끼리 공유하여 즉각 요격하는 시스템이다. 적군의 미사일이 접근하는 상황을 함정과 항공기가 레이더로 탐지하면 거리상 떨어져 있는 아군의 이지스함은 미사일의 위치정보 등을 공유해 신속하게 요격할 수 있다. 일본 해군 자위대에 처음 도입하는 것으로, 미군과의 공동 운용도 감안하고 있다는 전망이다. CEC를 미군과 공동 운용하면, 미국 함정을 노리고 발사된 미사일을 미국측이 레이더로 탐지한 뒤 자위대가 요격하는 대응도 가능하게 된다.

사드용 레이더 방향전환도 쉽지 않아


하지만 지금 3국의 정보공유는 제한적으로 이뤄진다. 미국이 매개가 돼야 한다. 중간에서 미국이 정보를 넘기려면 정보 제공국의 사전승인을 거쳐야 한다. 한국이 미국에 정보를 주면 일본에 건네고 반대로 일본의 정보를 미국을 거쳐 한국이 받는 구조다.

남은 과제는 일본에서 탐지하고 있는 수집정보를 한국에도 적극 제공할 것인가이다. 권명국 전 공군방공포사령관 사령관은 “당연히 공유해야 한다”고 말했다. “서로 정보를 준 만큼 받겠다는 논리인데, 공동영역 속에 사용하면서 작전 구역 내 정보 공유는 필요하다”고 말했다.

이미 사드레이더 기능이 작동하고 중국 지역까지 노출돼 있는 상황에서, 한반도에 사드가 배치된다고 했을 때 X-밴드 레이더에 대한 중국의 의심은 또 있다. 제한적인 반경으로 북한을 향해 있는 종말단계모드 레이더를 설치한다고 해도, 방향을 바꿔서 북한에서 서쪽 방향으로 전환해 중국 쪽을 겨냥할 수 있지 않느냐는 것이다. 만약 중국에서 미국으로 대륙간탄도미사일(ICBM: Intercontinental Ballistic Missile)을 발사할 때 한반도 상공을 지나는 미사일을 주한미군 사드가 요격해 줄 수도 있다는 것이다.

하지만 거리상 맞지 않는다. 북한이 아닌 중국으로 레이더 방향을 전환했을 때 겨냥할 곳은 중국 ICBM이 설치돼 있는 서쪽의 간쑤성 톈슈이, 시안시성 웨이난, 허난성 난양을 말한다. 즉, 중국 인민해방군에서 미사일을 운용하는 부대인 중앙군사위 직속 제2포병이 있는 곳이다. 익명을 요구한 군 관계자는 “이들 지역은 중국 산둥 반도에서만 1100km 이상 떨어진 내륙지역으로 탄도 미사일 크기 소형 표적에 대한 정밀탐지와 추적 자체가 불가능하다”고 말했다.

레이더 설치방향전환도 쉽지 않다. 상당히 많은 시간이 소요되기 때문이다. 윤석준 국가해양전략연구소 선임연구위원은 “흔히 사람들이 하는 오해 중 하나는 레이더가 빙글빙글 돌아가는 줄 알고 있다는 것”이라며 “X-밴드 레이더는 지향성, 즉 한 방향을 향해 고정적으로 빔을 방사한다. 종말단계모드 레이더는 흡수레이더다. 타격점을 정확하게 ‘핀-포인트(pin point: 정밀조준폭격)’ 한다. 소리보다 빨리 날아가는 금속체를 잡아내는 기능”이라고 말했다.

설치된 소프트웨어를 바꾸는 것은 최대 8시간이다. 레이더의 고각을 변경하고 통제 소프트웨어와 수백 개의 케이블 연결을 바꿔야 하기 때문이다. 권명국 전 사령관은 “예를 들어 북한이 요격미사일을 발사해서 도달하는 시간도 10분에 불과하다”며 “레이더가 비정형성을 갖더라도 발사된 후 방향전환을 한다는 것은 말이 안 되는 이야기”라고 덧붙였다.

레이더의 장비 배치 기준도 방향전환에 제약을 받는다. X-밴드 레이더에서 방사하는 빔은 인체의 안전에 문제가 생길 수 있을 정도로 전파가 매우 강하다. 단순히 레이더만 미사일발사기를 갖다 놓는 것이 아니라 전자파 위험구역 때문에 레이더 전방 5500m 거리까지는 아무것도 설치돼선 안 된다. 따라서 사드 요격미사일, 이동식 발사대, 전투관리 시스템 등은 모두 레이더 뒤쪽으로 설치해야 한다. 레이더 방향을 돌리게 되면 모든 부수적인 시설물도 함께 움직여야 한다. 작전운용 측면에서도 그렇게 쉬운 일은 아니라는 말이다.

중국이 공개적으로 반대하는 ‘감시’시스템에 대해서는 더 이상 명분이 없어 보인다. 종말단계모드인 사드 레이더의 탐지거리는 1천㎞ 미만이다. 또 별도의 조기 경계탐지 ‘전진배치용’으로 설치가 된다 하더라도, 이미 중국이 우려하는 ‘감시’는 일본에서 운용하는 레이더뿐 아니라 여러 시스템을 통해 작동되고 있다. 한미일 정보공유가 앞으로 긴밀한 공조를 이루게 된다면 중국의 사드 한반도 배치 반대 주장은 힘을 잃고 만다.

탐지는 핑계, 중국 숨은 속내 있나

여기에서 중국이 반대하는 ‘숨겨진’ 이유가 궁금해진다. 일각에서는 미·중 간 패권경쟁 속 상호억지력으로 보고 있다. “미국 입장에서는 점점 군사적 우위를 점하려는 중국에 대한 제압용이고, 중국은 이를 위협으로 느끼는 것”이라고 말한다. 1990년대부터 중국은 단계적 도련선 확보계획을 추진해왔고 한반도를 겨냥해 500기 이상의 미사일을 배치하는 등 군사력을 증강해왔다. 이에 한 단계 더 나아간 주장도 있다. 이일우 자주국방네트워크 사무국장은 한 언론에서 미국이 한반도에 사드를 배치하려는 속내는 “미국의 중국 지린성 퉁화시와 요령성 다롄시 일대의 DF-21을 조기 탐지해 요격하려는 것”이라고 언급했다.

반대로 “심리전이자 개념 경쟁일 뿐”이라고 주장한 쪽도 있다. 이름을 밝히지 않은 민간연구소의 연구원은 “군사적 효용성 측면에서 보자면 이 논란은 모두 전략적인 레버리지에 불과하다. 한국은 전략적으로 유연하게 나아가야 한다”고 말했다.

현재 미국의 공식 입장은 ‘미정’이다. 애쉬턴 카터 국방장관이 방한해 4월 10일 “사드는 아직 생산 단계다. 생산이 완료된 뒤에 배치 가능성이나 몇 기를 생산할 수 있을지에 대한 결정이 내려질 것”이라며 논란을 일축했다.

앞서 3월 21일 미국 육군 우주미사일 사령부 데이비드 만 사령관은 2019년까지 사드 7개 포대를 실전배치하기로 했다고 밝힌 바 있다. 현재 4개 포대가 가동 단계에 있다. 2013년 괌에 알파포대를 처음 배치한 데 이어 올해 말까지 텍사스 주 포트 블리스 등 미 본토에 3개 포대의 실전배치를 끝내고, 추가로 3~4개 포대를 위한 사드 장비와 X-밴드 레이더 생산을 의뢰해 놓은 것으로 알려졌다.

중국이 또 어떤 명분으로 사드 한반도 배치에 반대를 할지는 모른다. 하지만 사드의 ‘탐지’ 기능은 이미 가동 중이다. 한·미·일 정보공유를 비롯한 3각 안보의 공조체계가 가시화되면 더욱 강화될 것이다. 중국을 자극할만한 ‘감시레이더’는 한반도 사드 배치 결정과는 무관하게 진행되고 있다. 중국이 사드 레이더를 핑계 삼아 전력노출에 대한 불편한 심기를 드러낼수록 중국의 숨은 노림수에 대한 의혹도 증폭될 것이다.

- 박지현 월간중앙 기자

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201505호 (2015.04.17)
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