레이더 RCS란?
레이더에서 RCS(Radar Cross Section)란 특정 물체가 레이더에 의해 얼마나 많이 반사되는지를 나타내는 지표입니다. RCS는 레이더 시스템이 물체를 감지하고 추적하는 데 사용되는 중요한 요소입니다.
레이더는 전자파를 발사하고, 그 전파가 물체에 부딪혀 반사되어 돌아오는 시간과 세기를 측정함으로써 물체를 탐지합니다. 이때, 물체가 레이더에 반사하는 신호의 일부는 레이더에 도달하여 탐지됩니다. RCS는 이 반사된 신호의 강도로 나타내며, 레이더에서 측정된 신호 세기와 관련이 있습니다.
RCS는 물체의 크기, 형태, 표면 특성 등에 따라 결정됩니다. 큰 크기의 물체나 각이 날카로운 형태를 가진 물체는 보다 큰 RCS를 가지게 됩니다. 또한, 부드럽거나 곡면을 가진 표면은 전파를 더 흩뜨리고 분산시켜 RCS를 줄일 수 있습니다.
스텔스 기술에서는 RCS를 최소화하기 위해 레이더 감지 확률을 낮추는 것이 목표입니다. 스텔스 형상이나 특수한 재료를 사용하여 RCS를 줄이고, 레이더에서 탐지되는 확률을 최소화합니다. 이는 군사 작전에서 적의 탐지와 추적을 어렵게 하고, 전투능력을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.
RCS 측정 기준과 값
'어떠한 물체가 레이더에 얼마나 잘 반사되는가'를 면적으로 나타낸 척도입니다. 레이더 반사 면적이 1㎡이라면, 정면 투영 단면적이 1㎥인 완전 반사되는 금속 구체의 반사 정도와 동일하다는 뜻입니다.
절대 1㎥의 평판의 반사면적이 아니라는 것에 주의할 것. 평판의 경우 레이더 전파의 입사각이나 파장의 길이에 따라 레이더 반사면적이 크게 바뀌며, 정면에서 수직으로 레이더가 조사되었을 때 레이더 반사 면적은 대체로 자신의 면적보다 훨씬 큰 편 입니다.
예를 들어 파장의 길이가 3cm인 X밴드 레이더 전파가 정면에서 수직으로 조사되었을 때 한 변의 길이가 0.3m인 정사각형 평판의 레이더 반사 면적은 무려 113㎥ 입니다.
| RCS (㎡) | 항공기 | 해당 크기의 금속 물체에 대응되는 크기의 다른 물체 |
| 1 | 경비행기 (평균) | 대형 애드벌룬 |
| 0.1 | 순항 미사일 (평균) | 농구공 |
| 0.01 | F-117 (정면 추정치) | 야구공 |
| 0.001 | F-35 (정면 추정치) | 탁구공 |
| 0.0001 | F-22 (정면 추정치) | 소형 볼 베어링 |
레이더 주파수 대역
| L 밴드 | 1 to 2 GHz |
| S 밴드 | 2 to 4 GHz |
| C 밴드 | 4 to 8 GHz |
| X 밴드 | 8 to 12 GHz |
| Ku 밴드 | 12 to 18 GHz |
| K 밴드 | 18 to 26.5 GHz |
| Ka 밴드 | 26.5 to 40 GHz |
| Q 밴드 | 30 to 50 GHz |
| U 밴드 | 40 to 60 GHz |
| V 밴드 | 50 to 75 GHz |
| E 밴드 | 60 to 90 GHz |
| W 밴드 | 75 to 110 GHz |
| F 밴드 | 90 to 140 GHz |
| D 밴드 | 110 to 170 GHz |
전자기 스펙트럼
아래 전자기 스펙트럼에서 레이더 대역은 주로 GHz 입니다. 상업적으로 사용하는 주파수 대역이 주로 이 대역 입니다.
스텔스 형상이란
스텔스 형상(Stealth Shape)은 공중 또는 해상에 위치한 물체의 레이더 감지 확률을 최소화하기 위해 설계된 형태입니다. 스텔스 형상은 레이더에 의해 반사되는 전자파를 최소화하고, 레이더 감지 범위를 줄이는 기술적인 요소들을 포함합니다.
스텔스 형상은 주로 군사 및 방위 분야에서 사용되며, 레이더 기반 탐지 시스템에 의해 감지되는 비행기, 함정, 미사일 등의 플랫폼에 적용됩니다. 이러한 플랫폼은 적의 레이더 탐지 및 추적을 어렵게 만들어 적의 방어 시스템을 우회하거나 공격할 수 있는 장점을 제공합니다.
스텔스에 필요한 요소
- 각도와 윤곽선
스텔스 형상은 레이더에 반사되는 신호를 최소화하기 위해 특정한 각도와 윤곽선을 갖습니다. 이를 통해 레이더 반사 단면(RCS)을 최소화하고, 전파를 특정 방향으로 흩뜨리는 효과를 얻을 수 있습니다. - 평면 및 곡면
스텔스 형상은 평면과 곡면의 조합을 사용하여 전파의 반사를 최소화합니다. 곡면은 반사된 전파를 특정 방향으로 분산시켜 레이더에서 탐지되는 확률을 낮춥니다. - 표면 처리
스텔스 형상은 표면 재료 및 처리 기술을 사용하여 전파의 반사를 최소화합니다. 이는 레이더 파장을 흡수하거나 반사하는 특수한 재료를 사용하거나, 표면에 별도의 처리를 가하는 것을 의미할 수 있습니다. - 내부 구조
스텔스 형상은 레이더 신호를 흡수하거나 분산시키기 위해 내부 구조를 최적화합니다. 내부 구조는 반사 신호를 흡수하는 재료로 구성되거나 레이더 신호를 방해하는 기술적 요소를 포함할 수 있습니다. - 외부 악세서리 및 부착물
스텔스 형상은 외부 악세서리나 부착물을 최소화하여 레이더에 반사되는 신호를 줄입니다. 이는 외부에 부착된 센서, 무기 시스템 또는 통신 장비 등을 내부로 숨기거나, 부착물의 모양과 위치를 최적화하여 레이더 반사 단면을 최소화합니다. - 열 발산 관리
스텔스 형상은 열 발산을 관리하여 적 열 탐지 시스템에 의한 감지를 최소화합니다. 열을 효과적으로 분산시키는 장치나 열을 흡수하는 재료를 사용하여 열 패턴을 최소화하고 적의 열 감지 장비로부터 플랫폼을 숨깁니다. - 섀도우 및 블랙 아웃 기술
스텔스 형상은 섀도우(Shadow) 및 블랙 아웃(Blackout) 기술을 활용하여 레이더에서 탐지되는 확률을 낮춥니다. 섀도우 기술은 레이더 신호를 차단하는 장치나 재료를 사용하여 플랫폼을 레이더 신호로부터 가리는 것을 의미하며, 블랙 아웃 기술은 레이더 신호를 받아들이지 않도록 플랫폼을 완전히 가려주는 장치를 의미합니다.
'군 관련 기술 정보' 카테고리의 다른 글
| AI 시대의 ‘해양사이버 보안’ 내 해킹 사례 요약 (0) | 2023.06.15 |
|---|---|
| 한국 핵잠수함 개발에 대한 오해와 사실 요약 (0) | 2023.06.15 |
| 2014년 ~ 2023년 계급별 병사 봉급 추이 (0) | 2023.06.08 |
| KF-21 엔진 GE F414 간략 설명 (0) | 2023.05.24 |
| AESA 레이더 간략한 개념(패시브 레이더, 액티브 레이더)과 오픈 소스 (0) | 2023.05.17 |
댓글