중국, 극초음속 무기용 '별자리 항법' 개발… GPS 잼에도 정밀 타격

중국 극초음속 무기가 이제 GPS나 베이더우(BeiDou) 같은 위성 항법 시스템이 완전히 마비돼도 별을 보고 스스로 길을 찾을 수 있게 됐다. 광둥항공우주연구원(Guangdong Aerospace Research Academy) 연구진이 개발한 이 '천체 항법 시스템'은 지난 8월 10일 최종 전문가 검토를 통과했으며, 이후 공식 발표됐다 .

핵심 기술: '별빛 왜곡' 문제를 풀다

극초음속(마하 5 이상)으로 비행하는 무기체계 주변에는 초고온·고압의 플라즈마 유동장이 형성된다. 이 유동장을 통과하는 별빛이 심하게 굴절되고 왜곡되는 '공기-광학 효과(Aero-optical effect)'가 발생하는데, 이 때문에 기존의 항법용 별 센서는 사실상 무용지물이었다 .

연구진의 핵심 돌파구는 바로 이 현상을 정밀하게 예측하는 방법을 찾아낸 것이다.

• 프로토타입 별 센서(Star Sensor): 마하 5 이상의 극한 속도에서도 천체를 추적할 수 있도록 특수 제작됐다 .
• 왜곡 보정 알고리즘: 컴퓨터 모델과 보정된 별 패턴 인식 알고리즘을 통해, 유동장에 의해 왜곡된 별빛 데이터를 원래 위치로 보정한다 .
• 위치 계산: 보정된 데이터를 바탕으로 고정된 별자리를 기준점 삼아 무기체계의 정확한 위치와 자세를 계산한다. 외부 신호가 전혀 필요 없다 .

전략적 우위: 왜 '별'인가?

• 완벽한 재밍(Jamming) 면역: GPS나 베이더우는 지상에서 전파 방해(Jamming)나 스푸핑(Spoofing, 가짜 신호)에 취약하다. 반면, 별빛을 이용하는 천체 항법은 전자전 환경에서도 간섭받지 않는 완전 수동(Passive) 방식이다 .
• 위성 신호 불필요: 외부 송신이 전혀 없으므로, 적이 위성 항법을 의도적으로 차단한 환경에서도 정상 작동한다 .
• 관성항법(INS) 오차 보정: 극초음속 무기는 자이로스코프 등을 이용한 관성항법장치(INS)를 주로 사용하는데, 비행 시간이 길어질수록 오차가 누적되는 '드리프트(Drift)' 현상이 발생한다. 천체 항법은 위성 신호 없이 이 드리프트를 바로잡아 주는 절대 위치 기준을 제공한다 .
• 주장되는 성능: 연구진 발표에 따르면 전자파 간섭이 없는 환경에서 별 패턴 인식률 99% 이상, 간섭이 심한 환경에서도 80% 이상의 인식률을 기록해 실전 배치 가능성을 높였다 .

유의할 점

현재 공개된 정보는 광둥항공우주연구원의 자체 프로젝트 발표와 언론 보도에 기반한 것이다. 주장된 정확도와 운용 준비 상태에 대한 독립적인 기술 검증은 아직 동료 검증(Peer Review)을 거친 학술지에 발표되지 않았다 .