AESA(능동형 위상 배열) 레이더

✅ 레이더의 종류와 특징

1. 펄스 레이더 (Pulse Radar)
   • 원리: 짧은 전파 펄스를 송신한 후, 반사되어 돌아오는 신호를 수신
   • 용도: 거리, 위치 측정에 강함
   • 활용: 항공기 감시, 방공 레이더, 해상 탐지
2. 연속파 레이더 (CW Radar, Continuous Wave)
   • 원리: 지속적으로 전파 송신
   • 특징: 거리 측정은 어려우나 속도 측정에 강함
   • 활용: 경찰의 속도 측정기, 자동차의 속도 감지
3. 도플러 레이더 (Doppler Radar)
   • 원리: 도플러 효과 이용 (속도 변화 측정)
   • 특징: 이동체의 속도 측정에 특화
   • 활용: 기상 관측(강수량, 바람), 교통 단속
4. 위상 배열 레이더 (Phased Array Radar)
   • 원리: 다수의 송수신 안테나로 빔 방향을 전자적으로 제어
   • 특징: 빠르고 정확한 추적 가능, 회전 없이도 다양한 방향 감시
   • 활용: 군사 방공 시스템, 고성능 항공기, 선박용 레이더
5. 사이드 룩킹 레이더 (SLAR, Side-Looking Airborne Radar)
   • 특징: 항공기 측면 방향으로 땅을 스캔하여 지형 이미지 생성
   • 활용: 정찰, 지도 제작, 해양 감시
6. 합성 개구 레이더 (SAR, Synthetic Aperture Radar)
   • 특징: 고해상도 이미지를 생성 (위성이나 항공기에 탑재)
   • 활용: 재해 감시(산사태, 홍수), 군사 정찰, 지형 분석
7. 3차원 레이더 (3D Radar)
   • 특징: 방위각, 고도각, 거리 모두 측정 가능
   • 활용: 항공 교통 관제, 군사용 목표 추적

 

🛠️ 레이더의 활용 분야

분야활용 예시

군사	미사일 방어, 항공기 추적, 정찰
항공	공항 관제, 충돌 방지 시스템 (TCAS)
해양	선박 항해, 해안 감시, 어군 탐지
기상	강우량 관측, 태풍 추적, 바람 감지
교통	속도 측정, 스마트 차량 충돌 방지
우주	위성 탐지, 우주 쓰레기 감지
산업	드론, 자동화 공장 내 위치 추적
재난 대응	산사태, 홍수, 지진 감시 (SAR 위성)

 

 

🌀 위상배열 레이더란?

여러 개의 안테나 소자(Antenna Elements)를 배열하고, 각 소자에서 나가는 전파의 위상(phase) 을 미세하게 조절해서 원하는 방향으로 전파를 집중시키는 레이더입니다.

• 안테나를 기계적으로 회전시키지 않고,
• 전자적으로 빠르게 방향 전환이 가능
• 매우 빠른 반응 속도와 고정밀 추적 능력을 가짐

 

🔧 어떻게 작동하나요?

1. 수많은 안테나 소자가 배열된 패널에서 동시에 전파 송신
2. 각 소자의 전파 위상을 다르게 설정 → 특정 방향으로 전파가 집중되도록 만듦
3. 전자적으로 위상을 조정함으로써, 레이더 빔 방향을 실시간으로 조절
4. 수신 시에도 같은 방식으로 방향을 조정해 원하는 영역의 반사파만 수신

 

🏆 장점

장점설명

⚡ 초고속 방향 전환	전자식 제어로 수 밀리초 안에 탐색 방향 전환 가능
🎯 다중 목표 추적	동시에 여러 목표를 감지 및 추적 가능
🛡️ 높은 신뢰성	기계식 회전 부품이 없어 고장률 낮고 유지보수 쉬움
🌩️ 날씨에 강함	고주파 사용 시 기상 영향 감소 (다만 조건에 따라 다름)
🧠 지능형 제어	특정 구역만 집중 감시하거나, 특정 목표만 추적 가능

 

🧭 활용 분야

분야사용 예

군사	- 전투기 레이더 (AESA 레이더) - 방공망 및 미사일 방어 시스템 (PAC-3, SAMP/T 등) - 해군 이지스함(AN/SPY-1)
항공	- 공항 관제 레이더 - 비행기 충돌 방지 시스템
기상	- 기상 감시 레이더 (빠르게 방향 전환해 큰 지역 스캔 가능)
우주/위성	- 지구 관측 위성의 고정밀 탐지 시스템

 

📦 AESA 레이더 vs PESA 레이더

구분PESAAESA

풀네임	Passive Electronically Scanned Array	Active Electronically Scanned Array
전파 송신기	중앙 송신기 1개	각 소자에 전파 송수신 장치 내장
속도/정밀도	보통	매우 빠르고 정밀
군사 활용	예전 군함/항공기	최신 전투기(F-35, KF-21), 이지스함 등

 

✨ 예시로 보는 실제 적용

• 🇰🇷 한국 KF-21 보라매 → AESA 레이더 탑재
• 🇺🇸 미군 이지스 시스템 → AN/SPY-1 (PESA), AN/SPY-6 (AESA)
• 🚀 THAAD, Patriot PAC-3 → 고성능 위상배열 레이더 기반 추적

 

 

🔥 1. KF-21 AESA 레이더 성능

KF-21 보라매에 탑재된 AESA 레이더는 한화시스템이 개발 중인데,
목표는 F-16 이상의 성능 + F-35급 레이더에 근접하는 수준이야.

주요 성능 포인트:

항목성능

📡 탐지 거리	100km 이상 (전투기 기준), 상황 따라 최대 200km+
🎯 동시 추적 목표 수	40개 이상 (공중/지상/해상 목표 동시 추적 가능)
🎮 다기능	추적, 유도, 전자전 대응, SAR 이미지 생성 등
🧠 지능형 타겟팅	특정 목표 우선 추적/회피, 미사일 유도 실시간 처리 가능

 

🧠 2. 왜 위상 배열이 가능한 거야?

핵심은 "여러 안테나에서 전파를 조금씩 시간차 두고 쏘면"
전파가 간섭현상 때문에 한 방향으로 모이게 된다는 거야.

간단한 비유:

• 만약 4명이 파도 타기를 한다고 해보자 🌊
• 순서대로 0.1초 간격으로 점프하면, 물결이 한쪽으로 몰리겠지?
• 안테나도 그와 비슷하게 전파를 "밀어내듯" 한쪽 방향으로 만들어

이게 바로 위상(Phase) 을 조절해서 빔 조향(Beam Steering) 하는 원리!

 

⚔️ 3. AESA 레이더 vs 적외선 탐지 (IRST)

둘 다 전투기의 ‘눈’이지만, 성격이 완전 달라!

항목AESA 레이더IRST (적외선 탐지 시스템)

📡 탐지 방식	전파 반사 감지	적외선 열 감지
👁️ 탐지 범위	수백 km 가능	50~100km 내외 (스텔스에 따라 다름)
🕵️ 은밀성	전파 발산 → 노출 가능	완전 수동 → 은밀 감시 가능
🎯 정밀도/추적	거리+속도+위치 추적 정확	거리 측정이 어려움 (별도 보정 필요)
✨ 활용	미사일 유도, 다중 추적	스텔스기 감지, 열추적

요약: AESA는 적극적 탐지 / IRST는 은밀한 감시 둘을 함께 쓰면 전투기 생존성이 대폭 올라감!

 

🌀 4. 기존 회전식 레이더와 차이점

항목회전식 레이더위상배열 레이더

🔄 탐지 방식	기계적으로 회전하며 탐지	전자식 빔 스캔
🕒 속도	2~10초에 1회 스캔	수 밀리초 수준으로 즉시 전환
🎯 다중 목표	불가 또는 제한적	수십 개 동시 추적 가능
🛠️ 고장률	기계 부품 많아 고장 가능	고정식 → 고장 적고 유지보수 쉬움

 

🛡️ 5. 전자전 대응 능력 (스텔스/재밍)

AESA는 전자전 환경에서 최강 수준으로 평가돼:

✔ 전자전 대응 특징:

• 빠른 주파수 변조 (Frequency Hopping)
  → 적의 재밍을 무력화 (계속 주파수를 바꿈)
• 저전력 고효율 전송 (LPI - Low Probability of Intercept)
  → 탐지당할 확률 낮음, 스텔스 기체 추적에 유리
• 빔 포밍으로 특정 방향만 추적
  → 불필요한 전파 낭비 없음, 에너지 집중 가능
• 스텔스기도 추적 가능성
  → 일부 AESA는 레이더 반사면이 작은 스텔스기도 잡아냄 (거리 제한 있음)

 

🎬 총정리 한 장 요약

항목설명

💡 작동 원리	여러 안테나에서 전파 위상을 조절해 방향 제어
🚀 장점	빠른 빔 전환, 다중 추적, 전자전 강함, 고정밀
⚔️ 군사 활용	전투기, 함정, 방공 시스템 등 현대전의 필수
🔍 민간 활용	기상 레이더, 항공관제, 고속 통신 등
👁️ 보완 수단	IRST(적외선) 시스템과 함께 쓰면 더욱 강력