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현재 상용화 된 레이저무기의 최대 사거리는 얼마인가요?

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.레이저의 특성에 대해 우선 이해하시면 레이저포에 대해 금방 이해하실겁니다.태양광등의 일반적인 광선은 다양한 파장의 혼합입니다. 각기 파장이 다르면 굴절률이 다르기 때문에 프리즘을 통해 굴절시키면 무지개색으로 분광되는것 잘 아실겁니다. 그러므로 이런 일반 가시광선은 대기에 쏘면 파장별로 산란되어 멀리가지 못하고 퍼져 버립니다.그럼 하나의 파장을 가진 광선을 만들면 어떨까요? 일정한 굴절율을 가지게 되기 때문에 1cm 직경의 광선을 만들었다면 그 굵기를 그대로 유지한 채 (즉 어두워지지 않고) 만약 공기와 같은 장애물만 없다면 이론상 무한대 거리까지 도달하게 됩니다. 아울러 굴절률이 일정하기 때문에 집광하여 아주 작은 가늘기로 만들기도 쉽습니다.이것이 바로 레이저의 특성입니다. 아주 가늘게 만들어 에너지를 높히고 그 에너지 광선이 퍼지지 않고 표적까지 도달하게 하는것... 그래서 이러한 레이저을 아폴로 우주인이 달에 설치한 조그만 반사판에 쏘아 달까지의 거리도 정확하게 측정할 수 있게 하는겁니다.이러한 레이저는 각종 정밀 거리 측정기에 사용됩니다. 예전엔 토목공사 할 때 수십미터씩 되는 줄자를 가지고 길이를 쟀지만 지금은 표적에 레이저만 쏘면 바로 거리가 정확하게 측정됩니다. 전차에서 표적까지의 거리 측정도 마찬가지이구요.또 의학에서는 에너지 집광 특성을 이용해 수술칼을 대체 합니다. 강한 광선을 쏘이면 열이 발생하여 타게 되는데 아주 가느다란 메스 역활을 하며, 또 순간 열을 가하기 때문에 지혈 효과도 있지요. 아울러 금속에 글씨를 쓰거나 절단에도 사용됩니다.이런 레이저 광선을 엄청나게 강하게 만들면 무기가 됩니다. 즉 표적에 쏘면 작은 구멍이긴 하지만 순간적으로 구멍이 뚤리고 날개들을 잘라 버릴수도 있습니다. 마치 전차가 철갑탄에 맞은거과 같은거죠.무기로 사용되기 위해서는 그만한 전력이 필요한데, 전등 처럼 지속적으로 켜려면 막대한 전력이 필요하기 때문에 카메라 플래시 처럼 충전 장치를 거쳐 충전을 한 후 순간적으로 에너지를 사용하는 방식을 주로 사용합니다. (만화에서 보면 에너지 포를 사용할 때 충전하죠?)또 원거리의 표적에 대해 아주 정밀하게 추적하는 장치가 필요하지요.레이저포의 장점은 일단 설치만 해두면 아주 비용이 적게 들어갑니다. 에너지 공급이 충분하다면 서치 라이트 처럼 마구 쏘아댈 수 있습니다. 또한 표적까지 도달하는 시간이 엄청 빠르고 공격시에 소리같은 그 어떤 징후도 없으니 표적이 레이저포를 탐지하는것이 거의 불가능 합니다.하지만 공기중을 나아가야 하기 때문에 공기 분자에 의한 감쇄, 악천후에 영향, 지평선 너머의 적에 공격 불가... 등등의 단점이 있습니다. 또한 아직까지 엄청난 위력을 가진 레이저를 개발하지 못했다는겁니다.레이저 대공무기 블록 1- 고정식 발사대- 레이저 출력: 20 kw- 사거리: 3 km (개발완료목표 : 2023년)레이저 대공무기 블록 2- 이동식 발사대- 레이저 출력: 30 kw- 사거리 ? (개발완료목표: 2026년)레이저 대공무기 블록 3- 레이저 출력: 100 kw- 사거리: 20 km

학문 / 기계공학

23.05.23

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