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북한 SLBM 탐지를 위한 레이다 수신전력 간편 추정 방법
Convenient Radar Received Power Prediction Method for North Korea SLBM Detection 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.26 no.2, 2017년, pp.51 - 58  

서형필 (국방기술품질원) ,  박형훈 (국방기술품질원) ,  이경행

초록
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본 연구에서는 시뮬레이션을 거친 북한의 잠수함 발사 탄도미사일의 비행궤적에 대하여 레이더 수신전력에 대한 간편 추정방법에 대해 제시하였다. 최근 북한은 잠수함 발사 탄도미사일의 비행시험에 성공하였으며, 이는 국제적인 안보에 상당한 위협이 되고 있다. 따라서 이러한 위협에 능동적으로 대응하기 위해서는 잠수함 발사 탄도미사일의 위협에 대해 레이더를 이용한 탐지특성에 대한 과학적이고 논리적인 분석이 이루어져야 한다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 북한의 잠수함 발사탄도미사일의 비행궤적에 따른 레이더의 탐지특성을 분석하기 위해 레이더 반사 면적(RCS)과 전파특성에 대한 모델링 및 시뮬레이션을 실시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This research focuses on convenient radar received power prediction method for detection predictions of North Korea SLBM(Submarine Launched Ballistic Missile). Recently, North Korea tested launching of SLBM which is threatening international security. Therefore, for active respondence to these threa...

주제어

#잠수함 발사 탄도미사일   #비행궤적   #레이더 반사 면적   #전파   #레이더 거리 방정식  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이러한 분석이 수행되어야 어떠한 레이더를 어느 위치에 배치하는지의 위치 선정 문제가 해결된다. 따라서 본 연구에서는 북한의 잠수함 발사탄도미사일의 비행궤적에 따른 이지스(Aegis) SPY-1D레이더의 탐지특성에 대하여 레이더 반사 면적(RCS)과 전파 모델링을 통하여 시뮬레이션을 통해 탐지특성을 예측하는 방법을 제시하였다.

가설 설정

  • 또한 지상 배치 레이더(GBR: Ground Based Radar)의 탐지권과 해상북방한계선(NLL: Northern Limit Line)에 집중된 대잠작전세력을 고려한다면 NLL 근해의 북한 해역에서 발사할 가능성이 매우 높다. 따라서 본 연구에서는 Fig. 3과같이 이지스함에 탑재된 SPY-1D 레이더의 위치를 독도근해로 가정하고 NLL 근해에서 북한 잠수함의 SLBM이 발사되어 서울을 공격하는 상황을 가정하였으며, 위치는 Table 2와 같이 설정하였다.
  • 5km 이내의 영역에 대해서는 지구의 곡률이 적용되지 않는 FE region으로 인식하여 flat-earth ray-optics 모델이 자동적으로 적용된다. 안테나 편파(polarization)는 배열 안테나를 구성하는 일반적인 element 소자의 편파인 수직편파를 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
콜드론칭 기술의 장점은 무엇인가? 콜드론칭은 잠수함에서 탄도미사일을 발사할 때 잠수함 내부에서 연료를 분사시키지 않고 가스 등의 압력으로 미사일을 외부로 쏘아 올린 뒤 공중에서 점화하는 기술이다. 콜드론칭 기술은 발사플랫폼인 잠수함의 안정성을 확보하면서 다양한 사거리 조절방법에 의해 비행시간과 속력을 제어하여 원하는 목표지점에 공격을 수행할 수 있는 장점이 있다. 따라서 북한은 작년 4월과 7월, 8월 SLBM 발사시험에도 콜드론칭 발사방법을 적용하였으며, 특히, 고각도(over-lofted)에 의한 사거리 500km 발사에 성공함에 따라 동북아 최대의 안보현안으로 부각되었다.
SLBM에 대한 대응 중 레이더에 의한 탐지 단계가 가장 중요한 이유는? 그중 가장 중요한 단계는 레이더에 의한 탐지 단계이다. 그 이유는 최초 탐지 여부의 신속, 정확성에 따라 대응할 수 있는 요격체계의 가용성이 증가하기 때문이다. 따라서 SLBM을 탐지하기 위한 레이더의 위치를 기반으로 한 전파환경과 SLBM의 RCS 특성이 탐지를 시도하는 레이더에 대해 어떻게 되는지를 예측하는 것이 중요하다.
콜드론칭이란 어떤 기술인가? 또한 북한은 2016년 12월에 탄도탄콜드론칭(Cold Launching) 기술을 확보하기 위한 목적으로 육상 발사 시험을 실시하였다. 콜드론칭은 잠수함에서 탄도미사일을 발사할 때 잠수함 내부에서 연료를 분사시키지 않고 가스 등의 압력으로 미사일을 외부로 쏘아 올린 뒤 공중에서 점화하는 기술이다. 콜드론칭 기술은 발사플랫폼인 잠수함의 안정성을 확보하면서 다양한 사거리 조절방법에 의해 비행시간과 속력을 제어하여 원하는 목표지점에 공격을 수행할 수 있는 장점이 있다.
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참고문헌 (9)

  1. Ministry of National Defense (2016), Defense White Paper, pp.28. 

  2. George P. Sutton, Oscar Biblarz, Rocket Propulsion Elements, John Wiley&Sons, 2001, p. 29. 

  3. J.I. Ahn, Y.S. Kwon (2013), "Analysis of the Flight Trajectory Characteristics of Ballistic Missiles Depending on the Operational Parameters", Journal of Korea Association of Defense Industry Studies, Vol. 20, No. 2, pp. 127-134.(안준일, 권용수 (2013) "운용 파라미터 변화에 따른 탄도미사일 비행궤적 특성 해석" 한국방위산업학회, 제20권, 제2호, 127-134.) 

  4. K.H. Lee, H.P. Seo, Y.S. K, J.W. Kim (2015), "Analysis of Flight Trajectory Characteristics of North Korea SLBM", Journal of the Korea Society for Simulation, Vol. 24, No. 3, pp. 9-16.(이경행, 서형필, 권용수, 김지원 (2015) "북한 SLBM의 비행특성 해석" 한국시뮬레이션학회논문지, 제24권, 제3호, 9-16.) 

  5. K.H. Lee, H.P. Seo (2016), "Analysis of the flight trajectory characteristics of North Korea SLBM due to launching mode" International Journal of Modeling, Simulation and Scientific Computing, Vol. 7, No. 4, pp. 1-13. 

  6. Barrios, A. E., Patterson, W. L.(2002), Advanced Propagation Model (APM) Ver. 1.3.1 Computer Software Configuration Item(CSCI) Documents, SPACE AND NAVAL WARFARE SYSTEMS CENTER SAN DIEGO CA. 

  7. Rec. ITU-R P.453-9, The Radio Refractive Index: its Formula and Refractivity Data, 2003. 

  8. Merrill I. Skolnik, Radar Handbook, 3rd Ed., McGrraw-Hill, 2008, pp.14.4, 14.5, 26.17. 

  9. Garrido, Elmo E., Jr., Jenn, David C. (2000), "A Matlab Physical Optics RCS Prediction Code" ACES Newsletter, Vol 15, No. 3, pp. 7-12. 

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