무기체계 오발 사고는 실제로 서지(surge) 또는 전기적 이상과 관련된 사례가 명확히 존재합니다. 미사일 발사 시스템에는 전기 신호, 점화제어, 안전회로 등이 복합적으로 구성되어 있는데, 여기서 비정상적인 전기적 서지나 EMI(전자기장 간섭)가 발생할 경우 오작동, 오발, 혹은 예기치 않은 폭발의 위험이 높아집니다.

미사일 시스템 오발과 전기 서지

• 실제 미 해군 USS Forrestal(1967) 사고에서는, 항공기 미사일의 발사제어 회로에 전기적 서지(Electrical Surge)가 발생하며 무장된 로켓이 비의도적으로 발사되어 대형 화재와 인명피해를 유발했습니다. 조사 결과는 직접적인 원인이 전기 서지, 안전핀이 미삽입, 설계 결함이 복합적으로 작용한 것이었으며, 이런 회로는 특히 외부 전원공급체계 변환(지상→항공기) 시 취약합니다.

• 미사일 및 항공무기 점화 회로 설계에서는 EMI(전자기장 간섭)와 비정상 전기 신호 차단을 위한 EMI 필터, 안전 스위치, 중복 안전장치(Interlock) 등이 필수적입니다. 군용 미사일 산업에서는 이러한 전기적 이상에 의한 오발이나 오작동 방지를 위해 고성능 EMI 필터를 적용하고 있습니다.

군 오발 사고 관련 추가 사례

• 실제 항공기·미사일 발사 시스템에서 방전(surge)이나 외부 전기 간섭, 접근 계통의 접지 불량 등 전기적 원인으로 인한 오작동과 오발이 보고되고 있습니다.

• 2019년 춘천 천궁 미사일 오발도 정비 중 전기제어 회로의 조작 실수 및 장비 결함 가능성이 원인으로 조사 중이었음이 언급됩니다. 이런 사고는 서지 또는 비정상 신호 입력이 하나의 가능성으로 제시됩니다.

국제 사례

• 미국 NASA의 케네디 스페이스센터 Launch Complex-39B는 600피트급 피뢰탑 및 철제 케이블 네트워크로 낙뢰를 수집, 대지로 흘려 미사일 및 시설을 직접적으로 보호하며, 실제 낙뢰 사고에서도 시스템 피해를 전혀 입지 않았습니다.

• 유럽 우주발사장의 경우도 IEC62305 기준에 따라 메쉬 케이지, 접지망, 적정 피뢰침 간격유지 등으로 최대 강도의 낙뢰와 서지에도 시스템 안전을 담보합니다.

요약하면, 미사일 발사 시스템에서의 서지 방지 방법은 SPD 설치, 차폐, 접지 강화, EMI/EMC 설계, 회로 이중화 등 다중 방어 방식을 통합적으로 적용하는 것이 필수입니다.

미사일 발사 시스템의 서지 방지는 다양한 기술적 방법과 다층적 보호 시스템 설계에 의해 이루어집니다. 이러한 시스템은 낙뢰, 전원계통 서지, 통신선 서지 및 EMI(전자파 간섭)로 인한 오작동을 예방하는 것이 핵심 목표입니다.

미사일 시스템의 서지 방지 주요 방법

• SPD(서지 보호기) 설치

• 미사일 발사대, 제어장치, 통신 및 데이터선 등에 SPD(서지 보호기, Surge Protective Device)를 설치하여 이상 서지전류가 민감한 전자·제어 부품으로 유입되지 않도록 합니다.

• 차폐(Shielding)와 등전위화

• 금속 차폐 또는 메쉬 케이지 구조와 등전위 본딩을 적용해 낙뢰 또는 서지 전압의 누설을 최소화시키고, 시스템 내부의 전위차 발생을 방지합니다. NASA, 유럽 우주발사센터 등은 대형 차폐타워와 케이블 네트워크로 낙뢰 유입 경로를 차단합니다.

• 접지(Bonding, Earthing) 강화

• 모든 전기기기, 접속함, 연료탱크 등의 외부 도전체와 통합적 저임피던스 접지망을 형성하여, 발생된 서지전류를 신속하게 대지로 방전시킵니다.

• 낙뢰 및 각종서지를 모니터링하는 장치를 설치하여 유입되거나 유기된 서지를 모니터링 할 수 있는 서지모니터링 시스템을 설치한다.

EMI/EMC(전자파 간섭/호환) 대책

• 케이블, 신호선, 전원선 등에 EMI(전자파 방해) 필터와 적절한 페라이트 비드, 필터링 회로를 장착하고, 시스템 레벨에서 EMC 설계 기준을 철저하게 준수합니다.

• 이중화 및 회로 보호

• 컨트롤러, 점화회로 등에 이중화 안전설계와 절연·정전압 회로, 과전류 차단장치를 적용해 비정상적인 서지로부터 주요 시스템을 보호합니다.

서지 방지 기술기준

MIL-STD-1275E

• 28V DC 기반 군용 차량·군수 시스템에서 과도 서지·스파이크·역극성 상황에 대한 내성 요구 사항을 정의. 세부적으로 100V 50ms 서지, ±250V 70μs 스파이크, -65V 역전압 내성, 정상운전 시 최대 34V, 이중(2단계) 클램핑 회로 등 설계 사용.

UFC 3-575-01 / NFPA 780

• 미군 건축 및 장비 보호를 위한 낙뢰·정전기 보호 기준. SPD 설치, 피뢰, 구조물 차폐, 접지망 등 낙뢰로 인한 피해 예방 전체 지침.

IEC/KS C IEC 61643-11

• 서지보호장치(SPD)의 성능·내전압·시험방법을 규정. 주전원(1형), 배전반(2형), 개별장비(3형) 등급별 요구 사항과 설치 규칙 명시.

IEC 61000-4-5

• 과도 전압(서지) 내성 시험방법, 시스템·장비의 내성 확보 필수.

IEEE C62.41

• 전기설비와 전자장비의 서지 시험 파형, 클래스별 서지 내성 기준.

KEC/KS C IEC 61643-11

• 국내 전기설비 및 방위산업 설비의 SPD 선정·설치 규정과 연동. 피뢰설비와 일체화 운용되도록 설계