사드(THAAD : Terminal High Altitude Area Defense)는 종말 고고도 지역 방어체계라는 이름 그대로 미국의 미사일 방어(MD : Missile Defense)를 구성하는 여러 요소 가운데 하나다. 미국의 미사일 방어체계는 발사되어 하늘로 솟구치는 ‘상승단계’(Boost-phase)의 요격- 대기권 밖을 비행하는 ‘중간단계’(Midcourse-phase)의 요격-대기권에 진입하여 목표물로 내려 꼿히는 ‘종말단계’(Terminal-phase)의 요격으로 구분된다. 사드는 이 가운데 종말단계 상층부 요격을 담당하는 무기체계다. 이지스 구축함에서 발사하는 SM-3 미사일은 상승단계와 중간단계 요격체계이고, 지대지 대륙간탄도미사일(ICBM)인 미니트맨Ⅲ를 개량하여 사용하는 GBI는 중간단계 요격체계다. 또 우리나라에도 배치되는 PAC-3는 사정고도가 15km 에 불과하기 때문에 종말단계 중에서도 하층방어를 담당한다.
‌
‌  사드를 구성하는 체계 가운데 가장 중요한 것은 요격 미사일과 레이더이다. 사드 미사일은 초고속으로 비행하는 탄도 미사일을 효과적으로 요격하기 위해 파편 탄두 방식이 아닌 직격 방식(Hit to kill)의 탄두다. 쉽게 말하면 그냥 뾰족한 쇠덩이가 순수한 운동에너지로 적 탄도미사일을 깨버리는 것이다. 지상에서 발사되는 미사일의 사거리는 200km, 유효 상승 한도는 약 150km 수준인데, 발사 후 종말모드(Terminal Mode)로 운용되는 AN/TPY-2 레이더에서 보내온 정보를 통해 표적 인근까지 접근한 뒤, 표적 인근 20~30km 거리에서 고성능 적외선 탐색기를 가동, 표적을 수색한다. 적외선 탐색기에 표적이 식별되면 로켓 방식의 궤도수정 및 자세제어 장치를 이용, 표적에 마하 8.2 이상의 속도로 충돌해 파괴시킨다.
‌
‌  사드 요격 미사일은 시험평가 단계에서 11회 요격 테스트를 진행하였는데 이 가운데 7회나 실패하며 심각한 기술적 문제를 드러냈다. 하지만 2005년 양산 시작 이후 실시된 13차례의 요격 테스트에서는 모두 성공하며 기술적으로 안정 단계에 진입했음을 입증했다.
‌
‌  요격 미사일과 함께 사드를 구성하는 가장 중요한 요소인 레이더는 고출력 X-밴드 레이더인 AN/TPY-2가 사용된다. 사드용 레이더로 개발된 AN/TPY-2 레이더는 고출력 X-밴드 레이더로 운용 목적에 따라 2가지 모드 중 한 가지 모드를 선택해 운용할 수 있다. 장거리 감시를 위한 전방배치모드(FBM : Foward Base Mode)로 운용할 경우 레이더 전방 120도 각도 내에서 1,800km까지 떨어진 상공까지 탐지가 가능하며, 표적 정밀 추적과 요격을 위한 종말모드(TM : Terminal Mode)로 운용할 경우 전방 60도 범위 내에서 600km까지의 탐지거리를 갖는다. ‌
‌

사드 레이더 모드에 대한 미 육군 기술자료 설명-밑줄 그은 내용을 보면 FBM모드와 TM모드는 다른 몸체가 아니라 하나의 몸체에 운용방식만 다르다고 말한다.

‌  사드를 운용하는 미 육군이 발간한 기술 자료(Army Techniques Publication)인 ‘AN/TPY-2 전방배치모드 레이더 운용’(No. 3-27.5 AN/TPY-2 Foward Based Mode(FBM) Radar Operations)은 전방배치모드와 종말모드는 하드웨어는 동일하지만 통제 소프트웨어와 통신체계가 다르다고 정의하고 있다. 바꾸어 말하면 두 개의 서로 다른 레이더가 아니라 같은 몸체에 운용방식만 다른 것이다.
‌
‌   전방배치모드로 운용될 경우 설정되는 소프트웨어와 통신체계는 AN/TPY-2 레이더를 미군의 통합탄도탄방어작전을 위한 통합지휘통신체계인 C2BMC(Command Control, Battle Management & Communications)로 연결하고, 종말모드로 운용될 경우 설정되는 소프트웨어와 통신체계는 AN/TPY-2 레이더를 사드 미사일 포대의 지휘통제소인 TOC(Tactical Operation Center)에 연결한다.

사드 레이더 모드 전환에 대한 미 국방부 자료-박스의 글에서 THAAD는 TM모드를 이야기 하는 것이고, TM모드에서 FBM모드로 전환하는데 8시간 소요된다고 설명하고 있다.

‌  C2BMC에 연결된 사드 레이더는 조기경보위성과 공중조기경보통제기, 이지스함과 해상배치 X밴드레이더(SBX : Sea Based X-band Radar) 등과 함께 미군의 탄도탄 감시체계를 구성하는 하나의 요소가 되는 것이고, TOC에 연결된 사드 레이더는 사드 미사일의 사격통제레이더로서 그 기능을 하게 되는 것이다. 그러나 이 레이더는 필요할 경우 언제든지 모드 전환이 가능하다. 즉 전방배치모드를 종말모드로, 종말모드를 전방배치모드로 바꿀 수 있다. 지난 2011년 미 국방부가 작성한 미사일방어국(MDA : Missile Defense Agency) 2012회계연도 예산추계(Missile Defense Agency Fiscal Year 2012 Budget Estimates) 자료 가운데 사드에 관련된 챕터에서는 AN/TPY-2 레이더의 모드 전환에 약 8시간이 걸린다고 밝히고 있다.
‌
‌  그러나 이러한 성능을 갖는 사드는 현용 버전, 즉 사드 1.0(THAAD Configuration 1.0)이며, 오는 2019년에 등장할 신형 사드는 종래와는 완전히 다른 퍼포먼스를 갖출 예정이다. 미국 미사일 방어국이 진행하고 있는 사드 개량 사업의 핵심은 폐쇄형 구조의 사드를 개방형 구조로 바꾸는 것이다. 종래의 사드 체계는 사드용 레이더가 사드 미사일을 통제하여 요격 임무를 수행하는 형태로 운용되었으며, 종말모드 상태의 AN/TPY-2 레이더가 사드 미사일을 통제할 때 다른 MD 자산은 이 미사일의 유도에 관여할 수 없는 폐쇄형 구조였다. 그러나 신형 사드는 완전한 개방형 구조로 표적의 탐지부터 미사일 종말 유도에 이르는 전 과정에서 다른 MD 자산과 실시간으로 연동된 상태로 운용된다. 이것은 지상의 사드 미사일의 요격 통제를 해상의 이지스함이 할 수도 있고, 해상에서 발사된 SM-3 미사일의 요격 통제를 사드 레이더가 수행할 수도 있다.
‌
‌  이를 위해 레이더와 지휘통신체계가 대폭 개량된다. 2015회계연도 예산으로 발주된 신형 AN/TPY-2 레이더는 GBX(Ground Based X-band Radar) 또는 ‘Stacked TPY-2'로 불린다. 이 신형 레이더는 탐지거리가 기존형보다 2배 이상 늘어났고, 별도의 모드 전환 없이 장거리 탐지와 사드 미사일 요격 통제를 모두 수행할 수 있다.

미국의 통합 미사일 방어체계 구성 요소-여기서 ABL(Airborne Laser)은 비용 등의 문제로 MD체계에서 제외되어 있는 상태다.

  ‌종래의 사드 1.0 버전에서는 AN/TPY-2 레이더를 종말모드로 운용할 경우 통신 케이블을 TOC로 연결하고, 전방배치모드로 운용할 경우 통신 케이블을 C2BMC로 연결하는 8시간의 작업이 필요했으나, 사드 2.0 버전에서는 별도의 모드 변환 작업 없이 장거리 탐지 및 교전통제 프로세스를 C2BMC가 모두 수행하며, 이 과정에서 이지스함이나 SM-3 미사일 등 다른 탐지 · 요격 자산이 실시간으로 연동될 계획이어서 이러한 체계가 완성되는 2025년이면 사드는 완벽한 개방형 구조의 MD 자산으로 탈바꿈하여 지금과는 차원이 다른 미사일방어체계로 발전한다.

페이스북 구글플러스 밴드 웨이신