양자광학 ‘고스트 이미징’ 적용…“성공시 군사기술 역사 바꿀 것”

중국이 야간에 비행하는 스텔스 폭격기마저 찾아낼 수 있는 최첨단 첩보위성을 개발하고 있다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 27일 보도했다.

SCMP에 따르면 중국과학원 강광(强光)광학 중점실험실은 2020년까지 이러한 첩보위성의 시제품을 개발한 후 2025년까지 우주공간에서 테스트를 마치고, 2030년에는 대규모로 배치할 계획이다.

중국의 저명한 양자광학 물리학자 한션성(韓申生)이 이끄는 이 개발팀은 ‘양자 고스트 이미징’(Quantum Ghost Imaging)이라고 불리는 기술을 적용해 이 첩보위성을 개발하고 있다.

이는 목표물에서 나오는 극소량의 빛뿐 아니라, 그 빛이 주위 환경에서 나오는 빛과 상호작용하는 것을 탐지하는 기술이다.

이를 적용하면 전 세계에서 유일하게 실전 배치된 장거리 전략 스텔스 폭격기인 미군의 ‘B-2 스피릿’마저 탐지할 수 있다.

첩보위성의 고해상도 광학 카메라를 피하고자 주로 야간에 비행하는 B-2 스피릿은 특수 도료를 표면에 칠해 적의 레이더파를 흡수하고, 발열을 억제하는 기술을 적용해 적외선 탐지기마저 피할 수 있다.

이를 탐지하기 위해 고스트 이미징 첩보위성은 한 쌍의 레이저 광선을 쏴서 목표물과 그 주변을 비춘다. 여기서 얻어진 정보에 양자 물리학의 복잡한 알고리즘을 적용하면 목표물의 고해상도 이미지를 얻을 수 있다.

이는 검은 스크린 위에 하얀 점으로 표시되는 기존 레이더보다 훨씬 실물에 가까운 이미지이다.

더구나 이 기술을 이용하면 목표물의 물리적, 화학적 성질마저 분석할 수 있어 유인용 가짜 전투기나, 위장막 아래 감춰진 미사일 발사대 등을 간파할 수 있다.

중국 연구팀은 고스트 이미징 기술을 적용한 지상 시스템을 2011년 개발했으며, 미 육군연구실험실(ARL)이 2014년 비슷한 시스템을 개발했다.

연구팀을 이끄는 궁원린은 “우리는 이미 지상에서 그들(미국)을 이겼으며, 우주공간에서 다시 한 번 이길 것”이라고 자신했다.

베이징사범대학의 양자광학 교수 슝쥔은 “고스트 이미징 첩보위성의 개발은 군사기술의 판도를 뒤흔드는 ‘게임 체인저’가 될 것”이라며 “이의 성공 여부는 정부가 얼마나 돈을 쏟아붓느냐에 달려 있다”고 말했다.

이는 고스트 이미지 첩보위성의 성공 여부가 극도로 작은 빛의 변화를 잡아낼 수 있는 센서와 우주공간에서 지상 가까이까지 닿을 수 있는 강력한 레이저의 개발에 달려있으며, 여기에 막대한 자금이 필요하기 때문이다.

그는 “중국은 세계에서 유일하게 양자위성을 쏘아 올려 관련 실험 데이터와 공학적 경험을 쌓았다”며 이것이 고스트 이미징 첩보위성의 개발에 도움이 될 것이라고 덧붙였다.

중국은 지난해 8월 세계 첫 양자위성 ‘묵자’(墨子)호를 발사했으며, 이 위성을 활용한 양자통신의 상용화를 추진하고 있다.

연합뉴스