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잡상327

레이더 개발 이야기 (2) - 어려움과 극복 솔까말 난 잘 이해가 안 가는데 아무튼 Wilkins는 강렬한 반사파를 얻기 위해서는 폭격기 날개폭에 맞춰 약 25m 장파를 사용해야 한다고 주장. 실제로는 꼭 그렇지는 않았으나, 파장이 cm 단위인 단파를 얻기 위해서는 고주파를 생성해야 했지만 어차피 당시 전자 소재 기술로는 그런 고주파 생성이 어려웠으므로 장파를 써야 했음. 문제는 수신 효율이 좋으려면 안테나의 길이는 파장 길이의 1/4이 제일 좋았다는 점. 그러니 25m 장파를 위해서는 안테나 길이가 6m가 넘었고, 대지로부터의 반사파 간섭을 피하려고 높은 곳에 여러 개를 매달아야 하다보니 엄청난 송전탑 같은 레이더 타워를 세워야 했음. 특히 수신 안테나는 금속 소재로부터의 간섭을 피하기 위해 목재로만 만들었음. 그런데 수신 안테나는 특히나 높이가.. 2022. 9. 22.
레이더 개발 이야기 (1) - 레이더 없는 레이더 실험 뉴튼 이후 가장 위대한 업적을 세운 물리학자라는 맥스웰(James Clerk Maxwell)은 1864년 전가지장에 대한 역학이론 (A dynamical theory of the electromagnetic field)라는 유명 이론을 발표. 그러나 그를 실험으로 입증은 못(안) 함. 이 이론을 읽고 깊은 감명을 받아 이걸 실험으로 입증한 사람이 바로 헤르츠(Heinrich Hertz). 그는 1886년 spark-gap transmitter (그림1)에 교류 전류를 가한 뒤, 완전히 분리된 다른 spark-gap receiver에서 똑같은 주기의 spark를 관찰함으로써 전자파라는 것이 실존한다는 것을 실험으로 입증 (그림2). 그런데 이렇게 역사적인 큰 발견을 해놓고도 당시 29세의 젊은 교수였던 헤.. 2022. 9. 15.
항공모함의 화장실 이야기 최신예 항모 USS Gerald R. Ford (CVN-78, 10만톤, 30노트)에는 더 이상 증기 캐퍼펄트도 없지만 없어진 것이 또 하나 있음. 바로 남자 화장실의 소변기(urinal). 소변기를 없앤 이유는 gender neutral한 화장실을 만들기 위해. 이젠 화장실에서도 여성 평등이냐 이것도 꼴페미들의 난동 때문이냐라는 볼멘 소리가 나올 것 같지만 그건 아님. 미해군에서 여성 비율은 지상근무 포함 전체 해군 수병 중 약 18%에 불과. 그러나 항모에는 여러 수병들이 사용하는 숙소마다 화장실이 붙어 있음. 그런데 여태까지처럼 그걸 일일이 소변기가 붙어 있는 남성용 화장실과 소변기가 없는 여성용 화장실로 붙박이 구분을 해놓았더니, 도중에 남녀 비율이 변하든 단순히 일부 여성 수병들의 숙소를 바꾸든.. 2022. 9. 8.
밀덕 잡담 - 전투기와 반도체, 그리고 절전 태양광 패널로 전기 만드는 인공위성의 고충 중 하나가 전기 아껴 써야 하는 것인데, 반면 제트연료를 펑펑 태우는 전투기는 절전 같은 것은 신경쓰지 않아도 될까? 기본적으로 수백만 년 동안의 태양에너지가 응축된 에너지원인 석유를 쓰는 내연기관은 엄청난 에너지를 방출. WW2 때의 프로펠러 전투기 엔진만 해도 그 에너지를 100% 전기로 만든다면 수 Mega Watt 단위. 물론 대부분의 그 출력은 전기가 아니라 항공기 추력을 위한 물리적 에너지로 사용됨. 단발 엔진인 F-16의 경우는 약 60kW를 생산하는 발전기를, 쌍발엔진인 F-14의 경우엔 엔진 하나당 약 75kW를 생산하는 발전기를 장착. 참고로 전투기 레이더는 약 10kW의 에너지를 (사진1) 그리고 증권사나 은행의 원장 database를 위한 .. 2022. 8. 25.
포탑에 붙은 햄버거? - 칼리 구명정 이야기 아래 사진은 WW2 당시의 이탈리아 해군 전함 로마(Roma)의 모습입니다. 주포탑의 윗면을 보면 뭔가 햄버거 패티 같은 것들이 붙어있지요? 저게 과연 무엇일까요? 다름 아닌 구명정인데, 여기에는 나름 사연이 있습니다. 20세기 초반까지, 민간 선박이건 군함이건 구명정에는 문제가 많았습니다. 19세기 전반까지 사용된 범선 전열함들은 나무로 만들어졌기 때문에 포격전을 벌여도 어지간해서는 침몰하지 않았습니다. 적함에 대포를 쏘는 이유는 격침보다는 적의 돛대와 삭구를 망가뜨려 추진력을 뺴앗거나, 적의 수병들을 쓰러뜨리기 위함이었고, 궁극적으로는 적함에 뛰어들어 백병전을 벌인 뒤 적함을 나포하는 것이 해전의 결말이었습니다. 이렇게 빼앗은 적함에 대해서는 보상금이 주어졌으므로 함장이나 수병들이나 모두 격침보다는 .. 2022. 8. 18.
중국의 A2/AD 전략에 맞선 미해병대의 개혁 국방 전략은 말장난뿐인 것 같지만 나름 중요. 이런 전략은 한정된 자원을 어디에 집중하느냐 하는 국가 전략 차원에서 꼭 필요한 것. 장차 미국과 대치하려는 중국은 A2/AD에 기초를 둔 전략을 가짐. 한마디로 기갑부대나 전투기, 잠수함 등에 대한 투자보다 DF-21과 같은 대함탄도탄에 더 집중투자하고, 더 나아가 항모에 투자한다는 것. 굳이 우크라이나전에 비교하자면 DF-21은 적을 막아내기 위한 재블린, 중국 항모 CV-18은 전진하기 위한 탱크에 해당. 우리나라의 경우는 공군이나 해군은 강백호의 왼손일 뿐, 모든 것을 포병에 몰빵. 이유는 국방 최우선 순위를 적 지상군 남침의 저지에 두었기 때문. 사람들은 포방부라고 비웃지만 나름 전략에 충실한 셈. 문제는 그 전략이 1960년대 부칸이 우리나라보다 .. 2022. 8. 11.
밀덕 잡담 : 세계 최초의 디지털 링크와 캐나다 해군의 비애 요즘 밀덕들은 당연한 것으로 알고 있는 디지털 링크(아래 사진)는 간단히 말해 항공기/선박 등이 레이더 같은 자체 센서로 보는 것을 멀리 떨어진 다른 아군 항공기/선박들도 함께 보는 것. 별로 어려울 것 같지 않은데 의외로 어려운 기술이고, 또 의외로 일찍 구현이 된 기술. 그리고 그게 최초로 구현된 곳은 뜻밖에도 보잘 것 없는 캐나다 해군. WW2가 끝나고 세계가 군축에 들어가자 WW2에서 독일군 U-boat 사냥에 헌신하던 캐나다 해군도 사정없이 찌그러 들었는데, 이제는 쏘련의 위협에 대처하기 위해 NATO 비스무리한 것이 서방국가들 간에 결성되자 캐나다 해군은 항모와 구축함 등을 잔뜩 도입하여 거기에서도 뭔가 존재감을 드러내고자 했음. 하지만 현실은 가차없는 예산 삭감... 그래서 캐나다 해군은 항.. 2022. 8. 4.
우주선과 위성에서 사용하는 CPU와 OS 일일이 다 찾아보지는 못했는데 아직까지는 IBM PowerPC 기반으로 만든 영국 방위산업체 BAE의 single board computer (SBC)를 많이 쓰는 듯. 가령 NASA가 2018년에 화성에 착륙시킨 InSight 우주선에도 BAE Systems RAD750 SBC를 사용. BAE의 최신 RAD5545 SBC (사진1)도 IBM PowerPC 기반. 물론 엄청나게 비쌈. 이렇게 radiation hardening을 거친 processor가 비싼 이유는 방사선과 각종 입자들의 공격을 버티기 위해 특수 절연재료를 쓰기도 하고 error-correction을 위해 일부 설계 자체를 강화하기도 하기 때문. 무엇보다, 그런 변경의 효과가 어떤지 테스트를 하는데 많은 시간과 비용이 들어가기 때문. 그.. 2022. 7. 28.
우주로 간 프로세서들 - 방사선과의 싸움 인공위성은 전력 측면에서 항상 가난하다는 말이 언듯 이해가 안갈 수 있음. 우주에는 엄청난 강도의 태양광이 쏟아지는데 구름도 없으니 태양광 발전에 최적의 환경. 그러니 그냥 태양광 패널을 활짝 펼치면 전기는 공짜로 얼마든지 만들어낼 수 있는 것 아닌가? 실제로 많은 위성들이 좌우로 긴 태양광 패널을 날개퍼럼 달고 있음. 가장 큰 태양광 패널을 달고 있는 것은 역시 가장 큰 인공위성이라고 할 수 있는 국제 우주정거장 ISS (International Space Station, 사진1)는 총 4장의 태양광 패널 날개를 달고 있는데, 각각의 넓이는 375 제곱미터에 달하고, 여기서 총 75~90 kW의 전력을 생산함. 이런 풍부한 전력을 이용하여 ISS 상에는 약 100여대의 각종 laptop 컴퓨터를 운용 .. 2022. 7. 21.
밀리터리 잡담 - 스파이 위성의 한계와 대안 전기 문제 때문에라도 광학 이미지든 영상 레이더(SAR) 이미지든 위성 자체적으로 데이터 처리를 하지 못한다는 것이 실시간 감시 및 탐지에 있어 꽤 문제가 됨. 일단 인공위성은 꽤 많은 데이터를 캡춰함. 매일 수 테라바이트(TB)를 수집한다고. 문제는 이걸 지상 수퍼컴에서 분석하려면 일단 다운로드를 시켜줘야 하는데, 궤도에 떠있는 위성이라고 해도 항상 기지국과 고속통신이 되는 것이 아님. 민간 위성의 경우는 대개 자국 내의 기지국 상공을 지나갈 때 데이터를 다운로드 받음. 근데 보통 다운로드 받을 기지국 상공 범위를 지나가는 시간이 불과 십여분에 불과한 경우도 있다고. 그러니 10분 안에 (만약) 100 Mbps 속도로 다운로드를 받는다고 하면... 많아야 60GB 밖에 다운로드 받지 못함. 참고로 Mo.. 2022. 7. 14.
항공모함 조준? 그거 인공위성으로 하면 되는거 아뇨? 최근 우크라이나 사태를 생생히 보여주는 위성사진을 제공하는 민간 위성업체 Maxar의 native 해상도는 30cm. 아래 사진이 30cm 해상도. 픽셀 하나하나 사이의 거리가 실제 물체로 따지면 30cm에 해당한다는 뜻. 이것도 엄청나게 진보된 것이며 '쓸데없는 고퀄'에 해당할 정도. 가령 NASA가 1970년대부터 꾸준히 쏘아올려 지구 표면을 관찰하고 연구하는 Landsat 프로그램의 경우, 1999년 발사된 Landsat 7 (아래 사진)의 해상도는 15m. (cm가 아니고 m 맞음) 미국의 스파이 위성은 과연 어느 정도일까? 2019년 8월 30일, 우리 트황상께서 아무 생각없이 트위터에 올리신 이란 로켓 발사 사고 현장 위성 사진 (아래 사진)의 해상도는 10cm. 최대 해상도는 당연히 기밀이지.. 2022. 7. 7.
미해군 항모전단에 대한 소련 해군의 대응 - 우주전쟁 나찌 패망 이후 미국과 세계를 양분하고 패권을 다투던 쏘련은 내심 큰일났다는 공포감에 사로잡힘. 무시무시한 미국과 패권을 다투기엔 자신들의 기술력과 물량이 너무 딸린다는 사실을 누구보다 잘 알고 있었기 때문. 특히 육군과 공군에서는 어느 정도 비벼볼 수 있었으나 세계 무대에서 경쟁하기에는 쏘련 해군은 지들이 보기에도 너무나 후짐. 그래서 쏘련은 일단 미해군과 정면 대결은 피하고 잠수함, 장거리 폭격기, 그리고 대함 미쓸 개발과 배치에 치중. 문제는 그럴 경우 별로 넓지도 않은 쏘련 영해에서 미해군과 어느 정도 싸워볼 만해졌으나, 대서양이나 태평양은 고사하고 공군 전투기들의 활동 범위를 벗어나는 북해 일대만 해도 항모를 앞세운 미해군에게 도저히 대적이 안됨. 장거리 폭격기로 그 갭을 메꾸려 했으나 F-14.. 2022. 6. 30.

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