레이더

요약 무선탐지와 거리측정(Radio Detecting And Ranging)의 약어로 마이크로파(극초단파, 10cm~100cm 파장) 정도의 전자기파를 물체에 발사시켜 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체와의 거리, 방향, 고도 등을 알아내는 무선감시장치이다.

군사용 레이더

마이크로파는 빛과 같은 직진성을 가지며 전리층에서 반사되지 않으므로 방향성 안테나에서 발산된 전파는 목표물까지 직선으로 진행한 후 반사하여 돌아온다. 반사되어 돌아온 전자기파의 시간을 측정하여 목표물의 거리, 방향, 고도를 알아낼 수 있으며, 이러한 정보를 통해 항공기의 위치, 지형, 구름의 형성 등을 알아낸다.

전자기파의 반사를 이용하여 물체의 존재를 확인하는 방법은 1925년 영국의 R.애플턴의 전리층의 존재 증명을 위한 실험으로 시작되었다. 비슷한 시기에 미국의 G.브레이트와 M.A.튜브는 펄스파(짧은 시간동안 계속되는 전파)를 이용하여 전리층에서의 반사파를 포착하였다. 이후 영국의 R.왓슨-와트를 중심으로 한 과학단체는 이 방법을 응용하여 전리층에서 반사하지 않고 목표물을 검출할 수 있는 연구를 진행하였고, 1935년 약 30마일(약 48km) 거리에 있는 비행기를 추적하는데 성공하였다. 이것이 처음으로 성공한 펄스 레이더이다.

이를 계기로 1938년 영국에는 파장이 6~13m이고 최고출력이 100kW, 유효거리 100~200km의 방공 레이더망의 중추가 완성되어 실용화되었으며, 1939년 독일에서는 지상 항공기 경보 시스템인 프라이야(Freya)를 생산하였다. 계속하여 영국에서는 비행기에 장착이 가능한 소형 항공기요격용 레이더를 개발하고, 미국은 대포의 조준에 이용할 수 있는 레이더 장비를 개발하였다.

레이더는 제2차 세계대전을 계기로 발전 하였으며 민간용으로는 선박용 항해 보조기구로 레이더가 널리 사용되었다. 1946년부터 무기로 발달된 레이더 기술의 평화적 이용이 시작되었고, 현재는 거의 모든 선박에 다양한 형식으로 설치되어 사용되고 있다. 또한, 레이더는 천문학 연구에도 유용한 기구로 사용된다. 레이더를 이용하여 광학적 방법보다 더 정밀한 거리 측정이 가능하며 위성의 표면 상태에 대한 연구가 가능하다. 레이더는 구름의 물방울, 얼음 결정, 빗방울, 우박 등도 감지할 수 있기 때문에 기상학에서도 지상 레이더나 공중 레이더의 정보를 이용하여 수백km 떨어진 곳의 폭풍을 탐지하고 추적할 수 있다. 레이더의 회로 및 보조기구들이 소형화되면서 휴대가 가능하게 되면서, 경찰이 사용하는 속도감지용 레이더건(radar gun)이나 광학 레이더 탐지 소자(optical radar sensory device)를 이용하여 맹인을 위한 지팡이에 레이더 기술을 사용하기도 한다.