오레쉬니크Oreshnik 미사일 분석 #2 탄착점(수정)

2. 탄착점 분석

 

오레쉬니크 미사일 분석 #1 탄도 에 이어 탄착점을 분석한다. 미사일의 표적은 드네프로에 있는 Yuzhmash지하 미사일 생산 공장으로 알려져있으나, 정확한 피해 정도는 우크라이나가 아직 발표하지 않고 있어서 알 수 없는 상태이다. Yuzhmash 미사일 생산공장은 구소련 시절의 공장으로 최근에는 우크라인가 대형의 탄도탄을 만들고 있다는 미확인 소문도 있었다.

 

탄착장면 동영상 

 

먼저 탄착 장면을 동영상으로 보면, 6번의 탄착이 약 7초에 걸쳐 이루어지고, 각 탄착은 몇 개의 물체가 클러스터를 이루어 지는 것을 알 수 있다.

 

 

탄착장면 스틸 컷

 

탄착 장면을 하나씩 스틸 컷으로 분석해본다. 이 자료는 MIT의 Ted Postol 교수가 유뷰브에서 초기 분석한 자료를 캡쳐한 것이다. 동영상 캡쳐라서 화질은 좋지 않지만, 대체로 분석하는 것은 가능하다. 총 6 단계의 탄착점이 있는데, 이 중 3단계는 필자가 전문적인 비디오 편집도구가 없이 직접 동영상으로부터 캡쳐한 것이라서 연속적인 컷이 아닌 하나의 중요한 컷만 만들었다. 나머지 5가지 단계의 사진은 모두 Postol 교수가 설명한 동영상에서 캡쳐한 것이다.

 

탄착 1단계(0초, 6개의 미사일 발사체) 왼쪽부터 오른쪽으로 다시 아래행의 왼쪽부터 오른 쪽으로 시간 순으로 표시

 

탄착 2단계(2초, 2개의 미사일 발사체)

 

탄착 3단계(3초, 3개의 미사일 발사체)

 

탄착 4단계(4초, 2개 미사일)

탄착 5단계(6초, 5개의 미사일)

 

탄착 6단계(7초, 6개 미사일)

 

6단계의 탄착점은 2개~6개의 미사일이 탄착하는 모습을 보이는데, 각각의 미사일은 약간의 시차를 두고 연속적으로 탄착한다. 그런데 촬영점이 고정되어 있어서 낙하하는 미사일은 촬영점과 수직인 평면을 통해 투영되므로, 경사가 다른 평면이나 3차원의 공간에서 보면 다수의 물체가 겹쳐보일 수 있다. 가령 탄착 3단계나 탄착 4단계의 경우 미사일이 각각 3개와 2개로 구분되지만, 그 이상일 가능성도 있다. 따라서 정확히 몇개가 탄착했는지는 알 수 없다. 아직 확인하지 못한 일부 주장에 따르면 6개의 발사체는 폭약이 없고, 이후 떨어진 2개의 발사체는 재래식탄두가 있었다고 한다.(이 사실은 추후에 확인되는대로 다시 보충하도록 하겠다.)  

 

0.25배 저속 탄착 동영상

위의 동영상을 0.25배로 저속으로 재생하는 동영상을 만들었다. 죄송하게도 전문적인 편집도구가 아닌 무료 어플을 사용하다보니, 상당히 거추장스럽게 만들어진 것임을 이해하기 바란다. 앞의 동영상과 스틸 컷 등을 확인하기에 좋도록 만들었다.

 

 

하강장면 (수정)

 

탄착전에 하강하는 장면 사진이다. 이 사진의 출처는 확인하지 못했다. 동영상의 한 스틸 컷인지, 아니면 아주 먼곳에서 줌을 하여 촬영한 것인지도 확인이 불가능하다. 짐작으로는 매우 고공에서 촬영한 것이고, 적어도 100km 이상 떨어진 곳에서나 이런 각도가 가능할 것으로 추정된다. 시야각Field of View의 한계와 탄착점 인근은 구름이 덮고 있었던 기상환경 등을 고려할 때, 인근에서는 고공의 촬영이 곤란하기 때문이다. 이 사진의 붉은 원으로 표시한 것은 물체들의 클러스터의 전면(리딩 에지)로 재진입시 대기 작용에 의해 분산의 가능성이 높은데, 아직은 분산되기 전의 모습으로 추정된다. 아마도 고도 50km 이상에서 낙하하는 모습이 아닐까 하는 생각이 든다. 

새로운 동영상을 입수하여 살펴보니, 위의 추정은 잘못된 것임을 금방 알 수 있었다. 일단 먼곳이 아니었다. 이 동영상에는 총 5번의 클러스터가 하강하는 장면이 나오는데, 위의 #2~#6까지이다. 이는 #4에 해당하는 탄착이 약간 왼쪽으로 치우치는 현상이 3번째 탄착에 보이기 때문에 #1 하강 이후부터 촬영된 것을 쉽게 추정할 수 있다. 굉음의 발생시점으로 거리를 추정해보면 #1번 시점 약 7초 후에 소리가 들린다. 즉 7*340=2380m 떨어진 거리에서 촬영되었다고 추정할 수 있다. 약 2.5km라고 하자. 그리고, 감시카메라로 보이는 것의 각도가 높지 않다. 카메라가 상방으로 약간의 각도(30도) 들려있는 것이 아닐까 추정된다. 시야각(field of view)를 최대 45도까지 가정하면, 따라서 50km 이상의 고도라기 보다는 2.5km*tan(30˚)=1.5km ~2.5km* tan(45˚)=2.5km 고도에서 촬영된 것으로 보인다. 즉 6개의 자취 중 하나의 길이가 대략 1.5km로 짐작된다. 물론 이 수치들은 정확할 수는 없고, 대략적인 범위를 추정하는 정도로 보면 된다.

이 동영상은 중요한 다른 정보를 하나 제공하는데, 그것은 5개의 탄착이 모두 6개의 흔적을 보이는 것이다. 따라서 #1이 생략되었음을 고려할 때, 전체적으로 6개의 MIRV가 각각 6개의 자탄을 가지고 있음을 알 수 있다.

 

5개의 MIRV가 탄착하는 모습의 영상 (#1은 없음)

위의 하강 장면 중 하나의 스틸 컷(#2~#6 중 어느 것인지 미확인)이 아래의 사진이다. 지금과 같이 표적을 향해 하강하는 모습을 통해, 발사후 비행과정을 ①상승, ②수평비행, ③표적근처 pop-up의 과정을 거치는 것으로 추정된다. 수평비행 이후에 표적을 향해 비행하려면, 자세를 전환하는 과정이 필요하고, Pop-up을 통해 자연스럽게 가속을 할 수 있기 때문이다.

드니프로에서 좀 떨어진 곳에서 촬영한 것으로 보이는 하강장면

 

 

이 미사일의 이름을 Oreshnik(개암나무, Hazel)으로 명명한 것은  MIRV의 자탄들이 하강하는 모습이 이 나무의 꽃을 닮았기 때문으로 쉽게 추정할 수 있다. 러시아에서는 MIRV의 자탄들이 수없이 떨어지는 모습을 전달하고 싶은 생각을 옅볼 수 있다.

개암나무(Oreshnik, Hazel)의 봄에 꽃이 핀 모습, MIRV의 자탄들이 하강하는 모습과 닮았다.

 

탄도탄과의 비교

 

10월 1일 이란의 이스라엘 탄도탄 공격 시, 미사일 탄착과정에 대한 아래 영상과 비교해보면, 탄착각도와 낙하속도가 비교할 수 있다. Oreshnik이 훨씬 빠르고, 수직에 가까운 각도(80˚~85˚범위)로 하강함으로 알 수 있다. 탄도탄(탄착각도 Impact Angle 40˚~45˚)과는 비행과정이 매우 다름을 파악할 수 있다. 마지막 단계에서의 속도는 중력이 더해져, 마하 10보다 훨씬 빠른 속도로 하강하여, 요격이 거의 불가능에 가까움을 알 수 있다. 아마도 중간단계에서 외기권과 대기권을 skimming 하는 과정에서 SM-3는 요격의 기회가 있으나, 종말단계에서 THAAD로는 거의 요격의 기회가 없을 것으로 추정된다. 

 

탄착점 분석 종합

 

이상의 탄착장면의 이미지들을 분석하여 말할 수 있는 것은

• 분명히 MIRV 기능이 있음을 의미한다. MIRV란 다탄두 각개목표설정 재돌입 비행체(Multiple Independently-targetable Reentry Vehicle)로, 하나의 탄도 미사일에 여러 개의 탄두 (일반적으로 핵탄두)를 포함하여 각각 다른 목표 지점에 대한 공격이 가능하다. 
• 탄착 시에 큰 폭발이 보이지 않았는데, 이는 50~100m의 지하갱도를 뚫고 내려가서 폭발했을 수도 있다.
• 극초음속(마하10)으로 비행하였는데, 종말단계에서는 마하11 정도의 속도로 낙하한 것이라는 추정도 있었다. 이 부분은 보다 상세한 분석이 있어야 추정의 확실성을 확립할 수 있을 것이다.(현재로는 속도분석을 구하지 못함)

미사일 비행 및 탄착분석 요약

 

이상의 두 포스팅의 분석내용을 종합하면 대략 다음과 같은 사실을 추정하거나 확립할 수 있다

• 러시아는 탄도탄에 극초음속 비행체hypersonic vehicles 6x6=36개를 실어서 발사했다.
• 발사는 러시아 아스트라한에서 발사(800km~1,000km)한 것으로 보도(최초 추정: 카자흐스탄의 바이코누르 우주기지)
• 탄도비행 대신, 대기권으로 재진입, 대기권을 글라이딩하여, 사거리가 연장되었다. 기동을 할 수도 있으나, 추가적인 사거리를 얻기 위해 대기권의 부양atmospheric lift 활용한 것이다. 
• 극초음속 비행을 한 것으로 추정, 60~70km 고도 또는 약간 아래로 수평 비행
• 표적 근처에서 pop-up 기동을 한 것으로 추정
• 매우 밝은 빛(깃털 같은 모양)이 난 것은 극초음속의 속도로 인해 대기권 가열에서 비롯된다.

다음 포스팅에서는 미국의 위성조기경보 체계의 탐지여부와 관련된 분석과 함의를 포스팅하겠다.