중국 군사 과학자들이 이론적으로 초당 1억 2600만회 반복 속도로 10기가와트 전력 빔을 발사할 수 있는 마이크로파 무기의 설계를 공개했다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 31일 보도했다.
뉴시스 보도에 따르면, 청사진에 대한 영감은 냉전 중 소련의 연구실에서 처음 발견된 폭발적인 양자 현상에서 유래됐다.
이 개념은 전례 없는 최대 전력, 효율성 및 발사 속도를 약속하는 설계인 ‘초고방사’ 물리학에 근거한다고 한다.
이러한 조합은 오랫동안 고전력 마이크로파 시스템을 제한해 온 한계를 뛰어넘는 획기적인 도약을 의미한다고 SCMP는 전했다.
이같은 내용은 인민해방군 군사과학원과 고출력 마이크로파 첨단과학기술 핵심연구소의 연구팀이 최근 발표한 논문에 게재됐다.
컴퓨터 시뮬레이션 결과 이 시스템은 최대 전력 16.6GW의 첫 번째 펄스를 생성해 전력 보존 법칙을 위반하지 않으면서 변환 효율을 최대 143%까지 끌어올렸다.
이 시스템은 촘촘하게 뭉친 전자에서 발생하는 결이 맞고 눈사태처럼 빠른 복사 방출을 활용했다.
이후 펄스는 각각 0.77나노초 동안만 지속되고 중심 주파수는 약 9.7기가헤르츠로 10GW 이상의 전력을 유지했다.
가장 중요한 점은 펄스열이 126MHz로 반복된다는 것이다. 이 속도는 열, 전기, 재료적 제약으로 인해 무기급 시스템에서는 달성할 수 없는 속도로 여겨졌다.
이전 연구에 따르면 1GW의 마이크로파 빔은 위성에 손상을 입히기에 충분하다.
이 기술은 감지되지 않은 채 머리 위를 지나가는 저궤도 우주선의 태양광 패널을 비활성화하고, 기내 컴퓨터를 충돌시키고, 통신 링크를 끊거나 자세 제어 시스템을 마비시킬 수 있다.
엄청난 전력 증가로 사정거리를 더 높은 궤도층까지 확장할 수 있다.
높은 반복률도 핵심 요소다. 단일 파괴 펄스에 의존하는 대신 빠른 탄막을 발사해 표적의 보호 메커니즘이 반응하기에는 너무 빠른 구조적 손상으로 이어질 수 있다.
지속적인 공격은 강화된 군사 위성조차도 작동 불가능하게 만들 수 있다.
프로젝트 팀의 수석 연구원 장광수이는 6월 중국 저널인 ‘현대 응용물리학(Modern Applied Physics)에 게재한 심사평가 논문에서 “이 유형의 발전기는 유망한 고전력 마이크로파원으로 복잡한 전자기 환경에서의 응용 요구 사항을 더 잘 충족시킬 것으로 기대된다”고 밝혔다.
이러한 발전은 수십 년 동안 이어져 온 딜레마, 즉 최대 전력과 반복 빈도 간의 균형 문제를 극복했다.
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