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KF-21, 低高度飛行으로 敵 레이더 避한다|신동아

KF-21, 低高度飛行으로 敵 레이더 避한다

[Special Report | KF-21 大韓民國 자랑 되다] 낮게 날아 더 威脅的

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    박세준 記者

    sejoonkr@donga.com

    入力 2023-07-24 10:00:01

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    • 저고도 飛行으로 敵軍 레이더 被害

    • 4.5世代 戰鬪機 最高 價性比

    • 스텔스 技術 適用 時 5世代 넘봐

    • 競爭 機種 半값도 안 되는 價格

    • AI·有無人 體系 함께 開發

    • FA-50 輸入國 KF-21度 導入 考慮 中

    6월 28일 시험비행에 성공한 KF-21 시제 6호기. [KAI]

    6月 28日 試驗飛行에 成功한 KF-21 時祭 6號機. [KAI]

    “戰爭史를 통해 볼 때 空軍이 決定的 戰力이 된 境遇는 없었다.”

    1991年 1月 이라크 獨裁者 사담 후세인이 걸프戰을 앞두고 남긴 말이다. 후세인의 豫想은 完全히 어긋났다. 美軍 戰鬪機는 이라크軍 核心 施設을 焦土化했다. 結局 美軍이 攻擊한 지 한 달餘 만인 같은 해 2月 戰爭은 끝났다.

    걸프戰의 樣相을 본 世界 各國은 앞다퉈 戰鬪機 開發에 나섰다. 걸프戰에서 큰 戰果를 올린 戰鬪機는 F-117. 世界 最初 스텔스機다. 音速에 가까운 速度로 날며 레이더로는 探知하기 어렵다. 걸프戰이 끝난 지 30年이 넘었지만 美國, 러시아, 유럽(프랑스, 獨逸)을 除外하면 中國 程度가 스텔스 機能을 갖춘 最尖端 戰鬪機를 만들 수 있다.

    지난해 7月 19日 韓國도 最尖端 戰鬪機 開發國에 이름을 올릴 可能性을 보였다. 韓國이 自體 開發 戰鬪機 KF-21 試製機가 첫 飛行에 成功한 것. 올해 6月 28日에는 KF-21 時祭 6號機 試驗飛行에 成功했다. 한국항공우주산업(KAI)李 만든 詩提起 6臺가 모두 成功的으로 飛行했다.

    5月 15日 防衛事業廳은 KF-21에 ‘暫定 戰鬪用 適合 判定’을 내렸다. 陷穽, 戰鬪機 等 開發에 時間이 오래 걸리는 武器에 내리는 判定이다. 이르면 來年 草島量産(事業 計劃 物量 中 最初에 事業 承認된 物量을 生産)李 可能할 것으로 보인다.



    KF-21의 最終 目標는 完璧한 스텔스 機能과 人工知能(AI) 基盤의 自動戰鬪 體系를 搭載하는 것이다. 이 計劃대로라면 韓國도 머지않아 最尖端 스텔스 戰鬪機를 量産하는 나라가 될 수 있다.

    4.5世代 戰鬪機 中 最高 水準 性能

    6·25전쟁 때 북한군과 중공군 주력 전투기 MiG-15. [동아DB]

    6·25戰爭 때 北韓軍과 中共軍 主力 戰鬪機 MiG-15. [東亞DB]

    現代戰에 쓰이는 戰鬪機는 適用 技術에 따라 1~5世代로 나뉜다. 第2次 世界大戰 直後 使用한 제트機를 1世代라 한다. 6·25戰爭에서 北韓軍과 中共軍의 主力機이던 MiG-15街 1世代 戰鬪機다. 超音速 飛行 性能을 갖추기 始作한 뒤로는 2世代, 여기에 레이더와 미사일로 長距離 交戰 能力을 갖추면 3世代 戰鬪機라고 일컬어진다.

    4世代 戰鬪機부터는 高性能 레이더와 航空電子裝備를 搭載했다. 映畫 ‘탑건’에 登場한 F-14街 4世代 戰鬪機다. 여기에 스텔스 機能을 追加하면 5世代 戰鬪機다. ‘世界 最高의 戰鬪機’로 評價받는 F-22街 여기에 該當한다.

    KF-21은 4世代와 5世代 中間 段階에 있어 4.5世代로 分類된다. 現在까지 알려진 諸元을 綜合하면 全般的 性能은 4世代 戰鬪機 F-16V를 上廻한다. 여기에 레이더의 ‘눈’을 避할 수 있는 ‘楮皮貪性’도 갖췄다. KAI에 따르면 KF-21은 스텔스機로 改良을 念頭에 두고 設計한 氣體다. 스텔스 機能을 갖추지 못한 只今도 뛰어난 저피탐성을 자랑한다.

    楮皮貪 性能을 나타내는 指標로 ‘레이더 反射 面積(RCS)’이라는 게 있다. 레이더에 捕捉되는 飛行機의 크기를 나타낸 單位다. 앞서 言及한 世界 最初의 스텔스機 F-117의 RCS 推定値는 約 0.01㎡. 레이더에 野球공 程度의 크기로 捕捉된다. 世界 最强 戰鬪機로 불리는 F-22는 0.001㎡으로 推定된다. 4.5世代인 라팔이나 유로파이터 타이푼은 1㎡ 程度다.

    KF-21의 RCS는 1㎡보다 좁을 것으로 推定된다. 航空 專門家들은 KF-21 楮皮貪 性能을 스텔스機 水準인 ‘LO(Low Observable)’ 바로 直前 等級 ‘RO(Reduced Observable)’로 分類하고 있다.

    KF-21은 開發이 進行 中인 戰鬪機다. 2040年까지 LO 水準의 저피탐성을 갖출 計劃이다. 航空業界 關係者는 “KF-21이 스텔스 圖章 및 武器 內臟火 等 本格的인 設備를 갖추기 始作하면 5世代 戰鬪機와 類似한 저피탐성을 獲得하게 될 것”이라고 豫測했다.

    KF-21은 레이더를 避하기 위해 저고도 飛行 機能도 搭載했다. 레이더와 센서로 紙面을 읽어 저고도 飛行이 可能하다. 류진훈 KAI 飛行制御體系팀 硏究員은 2016年 ‘高性能 戰鬪機의 低高度 浸透 飛行 任務 遂行을 위한 地形 追跡 센서타입 比較 硏究’ 論文에서 “地上에 近接해 地形을 追跡하는 飛行 能力은 戰鬪機가 戰場에서 敵 레이더 防空望에 探知될 可能性을 낮춰줄 수 있다”고 했다.

    競爭 機種 折半 水準 價格

    한국항공우주산업(KAI) 고정익 공장에서 KF-21을 조립하고 있다. [KAI]

    한국항공우주산업(KAI) 고정익 工場에서 KF-21을 組立하고 있다. [KAI]

    KAI와 防事廳은 KF-21을 持續的으로 改良·발전시킬 計劃이다. KAI가 4月 6日 發表한 ‘次世代 空中 戰鬪體系 開發 推進戰略’ 報告書에는 KF-21의 段階別 開發 計劃이 적혀 있다. 1段階는 最初 量産 段階다. 空對空 武裝을 갖추고 기초적인 楮皮貪 性能을 갖춘다. 2段階부터 KF-21에 空對地 武裝을 搭載한다.

    3段階에 突入하면 KF-21은 5世代 戰鬪機로 變貌한다. 이 段階에서는 스텔스 機能과 有無人 戰鬪飛行體系(MUM-T·Manned-Unmanned Teaming)를 갖춘다. MUM-T는 操縱士가 搭乘한 戰鬪機와 AI가 操縱하는 無人機가 한 팀을 이루는 任務 遂行 體系다. 4段階에 到達하면 6世代 戰鬪機에 挑戰한다. 6世代 戰鬪機는 스텔스 機能을 最大로 갖추고 戰鬪機 操縱에도 AI를 適用한다. 現在 美國, 러시아, 프랑스, 獨逸, 스페인, 英國, 日本, 이탈리아가 6世代 戰鬪機 開發에 挑戰하고 있다.

    同級 最高 性能을 자랑하지만 KF-21의 價格은 比較的 低廉하다.  4世代 戰鬪機인 F-15V, F-15EX 等은 只今도 1臺當 價格이 8000萬~9000萬 달러 水準이다. 同級 戰鬪機인 라팔과 유로파이터는 1億 달러를 훌쩍 넘는다.

    유로파이터 타이푼은 2017年 카타르의 契約 價格 基準으로 24代에 60億 파운드(藥 10兆 원)로 臺當 約 3億3000萬 달러다. 라팔은 2022年 인도네시아 契約 基準으로 42代에 81億 달러(約 10兆8000億 원)를 記錄해 臺當 約 2億 달러에 達한다.

    最高 水準 性能에 競爭 機種보다 價格이 낮으니 外國에서도 KF-21에 關心을 보인다. 代表的으로 KF-21 共同 開發國에 이름을 올린 인도네시아가 있다. 인도네시아는 KF-21 開發費 8兆8000億 원의 20%인 1兆7000億 원을 2026年까지 負擔하기로 했다. 그 代價로 詩提起 1臺와 技術 資料를 移轉받는 條件이다. 그런데 印度네시아는 2019年 1月까지 2272億 원만 納付하고, 豫算 不足을 理由로 分擔金을 내지 않았다. KF-21이 첫 飛行에 成功하자 지난해 94億 원, 올해 2月 417億 원假量의 分擔金을 보냈다. 未納金만 現在 8000億 원이 넘는다.

    폴란드도 KF-21에 關心을 보이고 있다. 4月 폴란드 防衛産業 部門 國營企業 集團 PGZ그룹이 KAI에 KF-21 共同開發 參與 意思를 打診한 것으로 알려졌다.
    폴란드는 KFX(韓國型戰鬪機) 프로그램에 參與했으나 長期間 分擔金을 滯納한 인도네시아 持分을 引受한 後 2026年 始作하는 KF-21 블록 2 開發 事業부터 本格 參與한다는 具體 計劃까지 樹立한 것으로 알려졌다.

    防事廳 關係者는 “폴란드 政府 次元의 公式 要請은 接受한 바 없다”며 “向後 폴란드 政府가 公式的으로 防産 協力을 要請한다면 檢討할 計劃”이라고 밝혔다. 인도네시아의 未納金 問題에 關해서는 “인도네시아 政府 및 業體와 協力을 이어나가고 있다”며 “事業 推進에 影響이 없게끔 最善을 다 하겠다”고 말했다.

    필리핀도 KF-21에 눈毒을 들이고 있다. 메이나드 마리아노 필리핀 空軍 代辯人은 지난해 9月 5日 現地 言論과 인터뷰하면서 “KF-21 引受에 關心을 갖고 있다”며 “實際 引受가 이뤄진다면 2027年부터 필리핀 空軍用 KF-21을 導入할 計劃”이라고 밝혔다. 같은 해 9月 CNN 報道에 따르면 泰國, 이라크도 KF-21에 關心을 보이고 있다.

    FA-50 運用했다면 KF-21度

    KF-21은 美國製 戰鬪機와 互換性이 뛰어나다는 長點도 있다. 防産業界 關係者는 “韓美聯合訓鍊을 비롯해 두 나라가 함께하는 訓鍊이 많은 만큼 韓國에서 開發한 戰鬪機는 美國製 戰鬪機와 互換性이 좋을 수밖에 없다”며 “美國製 戰鬪機를 主力으로 使用하는 國家라면 KF-21 收入을 考慮할 것”이라고 말했다.

    폴란드, 말레이시아에 수출 예정인 한국산 경공격기 FA-50. [KAI]

    폴란드, 말레이시아에 輸出 豫定인 韓國産 卿攻擊機 FA-50. [KAI]

    KAI가 2011年 開發한 卿攻擊機 FA-50은 世界市場에서 좋은 成果를 내고 있다. 지난해 9月 16日 KAI와 폴란드는 FA-50 48代 輸出 契約을 맺었다. 購買 費用은 30億 달러(4兆1490億 원). 軍用 飛行機 輸出 最大 實績이다. 올해 2月에는 말레이시아와 FA-50 18代(1兆2000億 원 規模) 輸出 契約을 맺었다.

    FA-50의 原形 T-50은 美國 록히드마틴의 技術을 디딤돌로 만든 氣體다. 開發社가 같은 F-16, F-35와 體系가 비슷하다. 2013年부터 空軍에 投入돼 數次例 韓美聯合訓鍊을 치르며 連繫 戰術 經驗도 갖췄다.

    軍 關係者들은 “FA-50을 運用한 國家나 美國의 友邦이라면 大部分 KF-21에 關心을 가질 것”이라고 입을 모았다. 韓國製 戰鬪機에 對한 信賴性이 있는 데다 4.5世代 戰鬪機 代案이 마땅치 않아서다. 라팔은 美國製 戰鬪機와 互換性이 떨어진다는 評價를 받기에 美國産을 主로 쓰는 國家는 導入이 어렵다. 유로파이터 타이푼은 開發國인 英國, 獨逸, 이탈리아의 軍縮이 이어지면서 賣物이 不足하다.

    세계 최강 전투기로 꼽히는 미국의 F-22 스텔스(랩터·아래 3대)와 핵무기 탑재가 가능한 B-52H 전략폭격기. [국방부]

    世界 最强 戰鬪機로 꼽히는 美國의 F-22 스텔스(랩터·아래 3代)와 核武器 搭載가 可能한 B-52H 戰略爆擊機. [國防部]

    그렇다고 5世代 戰鬪機를 導入하기도 어렵다. 運用 負擔이 커서다. 美國 會計監査院 資料에 따르면 F-22의 飛行時間當 維持費는 8萬5325달러. 韓貨로 約 1億1400萬 원이다. 普及型 스텔스機라고 일컬어지는 F-35度 飛行時間當 維持費가 4萬1986달러(藥 5600萬 원)가 넘는다. 4世代 戰鬪機인 F-16의 飛行時間當 維持費는 2萬6927달러(約 3600萬 원)다. 防産業界는 KF-21의 飛行時間當 維持費는 이와 비슷한 水準일 것으로 보고 있다.

    國防力 强化에 큰 보탬

    KF-21의 開發 成功은 國防 側面에서 큰 利得이다. KAI는 “KF-21 開發의 가장 큰 意義는 獨自的으로 性能 改良이 可能한 플랫폼을 確保했다는 것”이라고 說明했다. 이는 T-50과 FA-50이 이루지 못한 領域이다. 두 飛行機는 록히드마틴과 共同 開發한 氣體다. 性能을 改良하려면 美國 政府의 承認을 받아야 한다. KF-21은 엔진과 一部 部品을 빼고는 全部 國內 技術로 開發한 戰鬪機다. 따라서 航空 武裝 搭載 및 性能 改良이 比較的 쉽다. 防事廳은 “KF-21의 國産化率은 65%”라고 밝혔다. T-50 開發 初期 國産化率이 48%(現在 FA-50의 國産化率은 60%)인 點을 勘案하면 높은 數値다.

    防事廳은 “KF-21의 戰力化는 運營費 節減에도 큰 役割을 할 것”이라고 내다봤다.

    軍 關係者들에 따르면 美國에서 輸入한 戰鬪機는 部品이 大部分 海外 製造社에 있어 需給이 어렵다. 部品이 있더라도 마음대로 修理할 수 있는 것도 아니다. 技術 流出을 막기 위해 修理 可能 範圍가 制限돼 있다. 事情이 이렇다 보니 故障이 생기면 美國 等으로 修理를 보내야 하는 境遇가 적잖다.

    航空業界 關係者는 “民航機의 簡單한 修理도 짧게는 3個月씩 걸린다”며 “戰鬪機는 尖端 航空 技術의 集合體인 만큼 修理에 오랜 時間이 걸릴 수 있다”고 말했다. 戰鬪機를 國産化하면 修理 容易性이 커진다. 大部分의 部品을 國內에서 求할 수 있다. 外國으로 戰鬪機를 보낼 理由도 없으니 修理 期間도 짧은 便이다.

    KAI는 “裝備 運用費用 側面에서도 國産化가 有利하다”고 밝혔다. 戰鬪機는 電氣裝備나 武裝을 追加할 때 이를 運用하는 프로그램을 設置해야 한다. 輸入 戰鬪機의 境遇 이 프로그램을 高價에 購買해야 한다.

    輸入 戰鬪機는 有事時 使用에서 어려움을 겪을 수도 있다. 1980年 9月 이라크의 侵攻으로 이란·이라크 戰爭이 勃發했을 때 일이다. 이란 空軍은 美國에서 輸入한 F-14를 主力機로 쓰고 있었다. 問題는 美國이 當時 이라크의 友邦이었다는 點이다. 美國이 F-14 後續 支援을 拒否하며 이란은 戰爭 初期 空軍 運用에 어려움을 겪었다. 軍 關係者는 “韓國은 美國과 同盟關係라 有事時 後續 支援을 받지 못할 可能性은 낮지만 돌다리도 두드려 보고 건너라는 俗談처럼 可能하다면 國産化를 하는 便이 유리하다”고 덧붙였다.

    國産 戰鬪機 開發은 일자리 및 附加價値 創出 等 經濟 波及 效果도 크다. KF-21의 生産과 製作에 參與한 國內 業體만 700餘 個에 達한다. 2017年 武器體系硏究院 發表에 따르면 KF-21로 인한 生産誘發 效果는 24兆 원. 技術波及 效果는 49兆 원으로 豫想된다. 國防科學硏究所에 따르면 2016~2021年 1萬 名 넘는 雇傭 創出 效果가 일어났다. 2028年까지 11萬 個의 일자리가 더 생길 것으로 推算된다. KF-21이 本格的인 量産에 突入하면 關聯 業界에 10萬 名假量의 人力이 더 必要할 것으로 集計됐다.

    賤덕꾸러기에서 ‘大韓民國 자랑’으로

     KF-21의 시제 1~6호기 모습. [KAI]

    KF-21의 時祭 1~6號機 모습. [KAI]

    航空業界에서는 KF-21을 ‘奇跡’이라고 한다. 開發 期間이 너무 짧았기 때문이다. KF-21은 2015年 12月 本格的으로 開發을 始作했다. 그로부터 6年餘 만에 하늘을 날았다. 防事廳은 2026年부터 KF-21을 電力化할 計劃이다. 美國·러시아 等 戰鬪機 開發 先進國도 新型機 開發을 始作한 뒤 戰力化까지 最小 15年이 걸린다. 戰鬪機 開發 實績이 거의 없는 韓國이 先進國의 開發 速度를 따라잡은 셈이다.

    KF-21은 開發 論議 때부터 難關이 많았다. 첫 실마리가 던져진 것은 2002年 11月. 政府는 合同參謀會議를 통해 新型 戰鬪機 開發 事業 ‘KF-X 體系開發’을 空軍 長期開發 事業으로 決定했다. 이 같은 決定 以後 한동안 事業이 實際로 進行되지는 않았다. 現實性이 떨어진다며 開發을 此日彼日 미뤄서다. 韓國國防硏究院(KIDA)은 KF-X 事業에 關해 ‘妥當性 未洽’(2003), ‘妥當性 美判斷’(2006) 報告書를 연달아 내놓았다. 事業 自體가 白紙化될 뻔한 危機도 있었다. 한국개발연구원은 2006年 12月~2008年 2月 KF-X 事業評價를 進行했다. 評價 結果는 ‘妥當性 없음’. 結局 關聯 豫算이 사라지는 狀況까지 생겼다.

    KF-X 事業은 2009年 建國大 武器硏究所가 ‘事業 妥當性이 있다’는 內容의 報告書를 내며 起死回生했다. 2011年부터는 2年間의 探索 開發에 突入했다. 實際 事業에 들어가는 技術을 分析하고 基本 設計까지 해보는 段階다. 이 過程에 인도네시아와 協力이 始作됐다. 韓國이 440億 원, 인도네시아가 110億 원을 投資해 探索開發을 進行했다.

    이렇게 다시 開發이 進行되는 것처럼 보였으나 難關은 如前히 있었다. 2012年 KIDA는 事業에 妥當性이 없다며 韓國型 戰鬪機 開發을 反對했다. 이를 契機로 2013年 豫算은 45億 원을 남기고 모두 削減됐다. 2015年 10月에는 國會 國防委員會가 KF-X 計劃이 不確實하다면 豫算 承認을 하지 않겠다고 公言하는 일도 있었다. 當時 방사廳이 要請한 KF-X 開發 豫算은 1618億 원. 國會의 反對로 折半에도 미치지 못하는 670億 원 規模의 豫算이 策定됐다.

    KAI는 이 같은 難關을 넘어 KF-21 開發에 成功했다. KAI 關係者는 “過去 T-50, FA-50을 開發하며 쌓인 노하우와 關係 機關의 協力이 큰 도움이 됐다”며 “梁山 以後 性能 改良에도 最善을 다할 것”이라고 밝혔다.

    防事廳은 올 年末에는 KF-21 量産 承認을 받을 方針이다. 來年 梁山에 着手하면 2026年 後半期부터 順次的으로 戰力化에 들어간다. 空軍은 2032年까지 KF-21 120餘 臺를 導入할 計劃이다.

    신동아 8월호 표지.

    신동아 8月號 表紙.



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