레이저 무기는 어떻게 현실이 됐나

일단 광선총이나 레이저총은 현실적으로 불가능한 무기이며 SF 영화나 만화에나 나오는 존재였다. 하지만 최근 레이저 무기는 조금씩 현실화되고 있다. 인류는 어떻게 레이저 무기를 실현하고 있을까.

광선을 발사해 피해를 준다는 레이저 무기 아이디어 자체는 오래 전부터 존재하고 있다. 1898년 발표된 H·G 웰즈의 SF 소설 우주전쟁에선 화성인이 전차에서 열선(Heat Ray)을 발사하는 장면을 묘사하고 있다. 열선은 알 수 없는 재료로 만든 포물선 거울에서 모든 개체에 대해 평행 빔으로 투사되는 열에너지로 밝은 백색 빛 형태로 육안으로 볼 수 있다는 설정이다.

단일 파장 지향성과 융합성이 뛰어난 레이저는 1957년 현실에서 발명됐지만 발명에서 60년 이상 지난 2020년에도 레이저 무기는 실용화되어 있지 않다. 이유에 대해 군수기업인 록히드마틴 레이저 센서 시스템 부문 수석 연구원은 레이저 무기 개발이 좀처럼 부진했던 이유 중 하나는 레이저 무기의 원래 용도가 전략적 방어 임무였기 때문이라고 밝히고 있다.

군사 임무 중에서도 어려운 임무가 탄도 미사일로부터 국토를 보호하는 것이다. 레이저 무기가 있으면 탄도 미사일을 격추할 수 있지만 날아오는 미사일을 격추할 수 있을 정도 출력이 가능한 레이저 무기는 너무 크기 때문에 트럭과 비행기, 선박조차도 탑재나 운용이 불가능하다고 생각했다. 공격에 대비해 운용과 유지에 막대한 비용이 소요되는 고출력 레이저 무기 개발을 추진하겠다는 건 너무 하이 리스크 로우 리턴이라 고려되지 않았다는 것이다.

하지만 20세기말 냉전이 끝나고 핵탄두 탑재 탄도 미사일로 대국이 대치하는 시대는 끝났다. 현대에선 실전에 위협이 되는 건 거대한 핵미사일이 아니라 무장 무인 항공기와 박격포, 로켓포 등 대량 생산된 저가 무기다. 전쟁 모습이 바뀐 것으로 전략상 방어보다는 전술적 방어가 중요시되고 있는 것. 매우 빠르게 반응하고 짧은 시간에 효과를 내는 게 요구되고 있다.

1960년경 광섬유가 등장하면서 레이저 무기 실현 가능성이 높아졌다. 광섬유는 적은 손실률에서 빛을 장거리까지 전달할 수 있다는 특성 때문에 1990년경부터 광섬유를 이용한 통신 장치 개발이 시작되어 현대 초고속 인터넷 기술 발전으로 이어졌다. 또 광섬유 통신 기술은 곧 광섬유 레이저 기술 개발로 이어진다. 광섬유 레이저에 의해 저렴한 비용으로 고출력 레이저 무기 개발이 가능하게 됐다.

광섬유 레이저를 이용한 레이저 무기는 고출력 레이저 하나를 발사하는 게 아니라 수많은 광섬유를 이용해 여러 레이저를 하나로 묶어 발사한다. 빛을 프리즘에 통과시키면 파장에 따라 다양한 색상 빛이 분해되지만 파이버 레이저를 이용한 레이저 무기는 이 프리즘 역할을 할 수 있어 다양한 주파수 빛을 하나로 묶는다.

광섬유 레이저 기술을 응용해 전력 중 30∼35%를 레이저로 변환할 수 있게 됐다. 언뜻 보면 변환 효율은 낮은 듯하지만 기존 고체 레이저와 비교하면 전력 변환 효율은 10% 가량 오르고 있다. 또 레이저 무기 자체도 작고 강력해지고 군사 차량과 함정, 항공기에도 탑재하는 게 쉬워졌다. 실제로 2014년 12월 미 해군은 이미 1발 1,000원이라는 저렴한 비용으로 수송 상륙함에 탑재한 레이저 무기를 발사하는 실험을 공개하고 있다. 그 뿐 아니라 2020년 5월에는 미 해군 군함을 통해 레이저 빔으로 드론을 격추하는 실험에도 성공했다.

또 단순히 드론과 로켓포를 격추할 뿐 아니라 전투기와 미사일을 전방에 탑재해 극초음속으로 비행을 실현하려는 시도도 이뤄지고 있다.

레이저 무기 개발은 록히드마틴이 업계를 견인하고 있다. 저비용 무인 정찰기에 대한 높은 비용으로 고성능 유도 미사일을 사용하고 싶지 않은 요구가 있고 운영 비용이 낮은 레이저를 이용하면 더 강력한 위협에 대해 높은 반응속도로 대응할 수 있다. 위협 변화에 대응하기 위한 옵션과 기능을 제공할 수 있다는 건 새로운 가치 제안이 될 수 있다는 것이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.