[Teal Group] 더욱 강력해지는 F-15K Advanced Eagle의 전자전 능력, Digital Electronic Warfare System (DEWS)

《대한민국 F-15K, 2022년 최강의 4세대 전투기 F-15EX Advanced Eagle로 진화한다!》 편을 업로드 한 이후 환골탈태하게 될 F-15K Advanced Eagle의 전자전 체계에 대한 소식을 최대한 빨리 전달해 드리고 싶었습니다.

 

하지만 전자전 체계에 관한 저의 기본적인 배경 지식이 부족하여 인터넷에서 여러 전문가들의 글을 찾아 읽고 최대한 이해해서 외신 내용을 번역하려 하다 보니 시간이 이렇게나 지나가 버렸습니다. 미국 소재 우주항공산업 및 방위산업 분석기업인 tealgroup.com에 게재된 기고문 내용과 BAE Systems 본사 홈페이지에 게재된 기고문 내용을 먼저 살펴 보고 추가적으로 제가 공부한 보충 내용을 설명 드리도록 하겠습니다. 

 

보잉 F-15 EX

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AN/ALQ-135(V) TEWS & AN/ALQ-239 DEWS

 

AN/ALQ-135는 보잉 맥도널 더글라스 F-15 전투기에 탑재된 전술적 전자전지원 시스템 Tactical Electronic Warpare System TEWS의 일부이다. F-15 TEWS는 AN/ALR-56 레이더 경고 수신기(RWR), ALQ-135 내부 레이더 대항 시스템(ICS), AN/ALQ-128 전자전 경고 시스템 및 AN/ALE-45 채프 발사대(CMDS)로 구성된다.

 

AN/ALQ-135는 AN/ALR-56 레이더 경고 수신기에 의해 컴퓨터로 제어되는 고출력 자동 레이더 교란 시스템이다. ALQ-135는 360도 모든 방위에서 펄스파 및 지속파 위협 레이더를 모두 교란시킬 수 있으며 교란 중 탐색 능력, 대규모 통합 위협 라이브러리, 자체 고장 진단 기능 등을 가지고 있다.

 

미국 군용기를 위한 AN/ALQ-135 시스템은 이미 생산이 종료되었지만, 보다 업데이트된 시스템이 2013년경까지 대한민국의 F-15K를 위해 생산되었다(여기서 F-15K를 위해 생산된 보다 업데이트 된 시스템이 바로 ITEWS입니다. 상세한 설명은 기사 번역을 마친 뒤에 하겠습니다: 역주) 싱가폴은 F-15SG의 EW 전자전 제품군을 이스라엘제로 바꾸었다. F-15는 가장 성공적인 미국의 전투기 프로그램 중 하나였으며, 대한민국에 대한 판매 성사 여부는 F-15의 미래에 있어 매우 중요한 사건이었다.

 

대한민국과 싱가폴에 판매가 성사된 F-15K / F-15SG는 새로운 시스템, 발전된 무기 체계, 진화된 센서로 F-15에 새로운 활력을 불어넣었다. 게다가 1차 도입분인 한국 40대나 싱가폴의 12대의 F-15만으로는 장기적으로 운용이 가능한 최소치도 맞추지 못하기 때문에 양국은 추가적으로 더 많은 F-15K와 F-15SG를 구입했다.

 

그러나, 새로운 구매자들이 나타날 것이라는 2, 3년간의 헛된 희망에도 불구하고 새로운 구매자들은 나타나지 않았으며 결국 추가적인 F-15/ALQ-135 조달의 기회는 거의 사라졌다고 볼 수 있다. 조달의 기회가 있다고 하더라도 업그레이드와 지원을 위한 상당한 액수의 추가적인 자금이 있어야만 하겠지만 말이다.

 

우리는 BAE 시스템즈가 신형 AN/ALQ-239 디지털 전자전체계 (DEWS)를 상당한 양으로 단기 생산할 것이라고 예상하고 있다. 최근 중동의 사우디 아라비아 지역에서 발생한 사건들에 의한 정치적 악영향에도 불구하고 사우디 아라비아는 꽤 오랜 기간 동안 신형 F-15를 원해 왔었다. 우리는 사우디 아라비아가 84대의 신형 F-15SA를 구매할 것이라고 예상하고 있으며 기존에 구매했던 70대의 F-15S도 신형 디지털 전자전체계인 DEWS로 업그레이드 할 것으로 예상하고 있다. 게다가 사우디 아라비아는 그런 업그레이드에 들어가는 비용을 감당해 낼 경제적 여력이 있는 나라이기도 하다.

 

 

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ALQ-239 Digital Electronic Warfare System (DEWS)

BAE Systems의 Digital Electronic Warfare System: DEWS 는 새롭게 나타나고 있는 위협과 미래에 등장할 지도 모르는 위협을 신속 정확하게 탐지하고 대응하기 위해 개발되었다. 전투기 주변 360도 전 방위를 커버하는 DEWS는 현재 항공 산업계에서 가장 진보된 방어 비행 능력을 제공한다.

 

ALQ-239 DEWS는 다음의 기능을 제공한다.

 

1. TEWS에서 4개의 기존 전자전 체계 구성 요소 대체

2. F-22 및 F-35의 전자전 체계 프로그램 활용

3. 완전하게 통합된 경보 레이더

4. 360도 전방위 상황 인식 극대화

5. 위협 원인에 대한 정확한 위치 정보

6. AESA 레이더와 상호 운용 가능 (광대역 주파수 급속 변경 레이더와 다른 전파 장치와 함께 작동)

7. TEWS 전자전 체계보다 50% 더 많은 소모품 운반 가능.

8. TEWS 보다 200% 이상의 많은 데이터 처리량과 메모리 확장 여유분

9. 현장 교환부품의 60 % 감소로 물류 요구 사항 감소

 

 

모든 부분에서 디지털화 된 시스템인 DEWS는 최첨단 전자 대응책을 제공하는 능력에 있어서 독보적인 성능을 지니고 있으며, 현대적이고 잘 통합된 방공 시스템을 갖춘 적에 대해서도 보다 더 깊숙한 침투를 가능하게 만든다.

 

DEWS는 전투기 조종사들로 하여금 가장 최근에 발생한 상황에 대해 빠른 인식할 수 있는 기능을 제공한다. 전투기를 둘러싼 360도 전 방위에 대한 정확하고도 신속한 보호 기능을 제공함은 물론이고 수신된 적 주파수 대역에 맞춘 방해 전파로 적기를 재밍(Jamming)하여 공격 기능을 무력화 시킬 수도 있다.

 

DEWS는 이러한 첨단 기능과 놀라울 정도로 향상된 신뢰성, 관리 유지성, 지속 가능성 및 작전 운용성을 하나의 통합된 디지털 시스템으로 결합시키고 있다. DEWS는 레이더 수신기, 디지털 무선 주파수 메모리 교란, 채프 발사대를 전투기의 중앙 컴퓨터 및 레이더와 통합시켰다. 이런 통합성 덕분에 DEWS는 적의 전파를 수신하자마자 바로 교란 작전을 펼칠 수 있어 미래 전장에서도 효과적으로 작동할 수 있다.

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지금까지 미국 소재 우주항공산업 및 방위산업 분석기업인 tealgroup.com에 게재된 기고문 내용과 BAE Systems 본사 홈페이지에 게재된 기고문을 번역하여 살펴 보았습니다.

 

외신 내용에서도 나오지만 F-15K는 당시 F-15 시리즈 중 가장 뛰어난 성능을 지닌 기체였습니다. 미 공군 F-15E에도 장착되지 않았던 AAS-42 적외선 탐지 및 추적 시스템을 포함하여 세련된 전술 전자전 세트 및 AN/APG-63(V)1 레이더 등이 도입된 기체였죠.

 

미 공군이 운용하는 F-15E의 원래 전자전 체계는 Tactical Electronic Warfare System: TEWS입니다. TEWS는 레이더 경고 수신기(RWR), 내부 레이더 대항 시스템(ICS), 전자전 경고 시스템 및 채프 발사대(CMDS)의 4개의 독립된 부품으로 구성되어 있었습니다. TEWS는 아날로그 전자전 체계로써 레이더 경고 수신기(RWR)와 내부 레이더 대항 시스템의 전파 수신기(RF receiver)가 별도로 필요한 시스템이었죠.

 

하지만 F-15K에는 보다 더 업그레이드가 이루어진 ITEWS가 설치 되었습니다. ITEWS는 기존의 TEWS와는 달리 별도로 독립되어 있던 아날로그 AN/ALR-56 레이더 경고 수신기와 내부 레이더 대항 시스템(ICS)인 ALQ-135를 ITEWS의 통합 코어가 처리할 수 있도록 설계한 전자전 체계이죠. 따라서 시스템의 처리 속도가 더 빠르고 정확해졌습니다. F-15K 전자전 체계만 해도 이 정도이니 당시 미 공군이 운용하던 F-15E보다 더 우수한 기체라는 평가가 나올 수 밖에 없었던 것입니다.

 

보잉 F-15K EX

 

제가 커뮤니티 게시판에 F-15의 발전에 있어 F-15K가 중요한 역할을 했고 만약 F-15K가 없었더라면 F-15가 지금보다 더 빨리 역사의 뒤안길로 사라졌을 것이라는 이야기를 한 적이 있습니다. 제가 그렇게 이야기한 이유 중 하나가 바로 여기에 있습니다. 싱가폴 정부는 우리와 거의 비슷한 시기에 F-15SG를 도입했는데요. 조사단이 탑승해 본 기체가 바로 F-15K였다고 합니다. F-15K에 너무나도 만족한 싱가폴은 F-15K와 거의 동일한 사양의 F-15SG를 구매하게 되고 보잉은 F-15K와 F-15SG를 판매한 대금을 기반으로 오늘날의 F-15 Advanced Eagle을 개발할 수 있는 자금을 확보할 수 있게 되었다는 이야기입니다.

 

미국 보잉(Boeing)사는 F-15K가 Advanced Eagle로 업그레이드가 되게 된다면 전자전 체계는 ITEWS에서 DEWS로 바뀌게 될 것이라고 이야기하고 있습니다.

 

눈치 채셨는지 모르겠지만 위의 기사에서 소개해 드렸던 ITEWS와는 달리 DEWS에서는 레이더 경보 수신기(RWR)이나 ALQ-135 내부 레이더 대항 시스템(ICS) 같은 별도의 장치들에 대한 언급이 없습니다. 그 이유는 바로 DEWS가 완전하게 디지털화 되면서 모든 장치들이 하나로 통합되었기 때문입니다.

 

이 사실이 중요한 이유는 아날로그 다른 말로 기계식으로 통제되는 TEWS나 ITEWS에서는 최신 전자식 레이더인 AN/APG-82(V)1 AESA 레이더와 적기에 의해 발사된 미사일이 접근하고 있음을 경고해 주는 장치인 AN/AAR-57 CMWS 상용  미사일 경고 시스템을 통합시키기가 어렵기 때문입니다.

 

100% 디지털 방식으로 운용되는 DEWS는 전자전 시스템과 미사일 경고 시스템인 CMWS를 통합하여 운용함으로써 단순한 전자전 체계가 아니라 포괄적인 통합 자체 방어체계로 기능할 수 있게 되는 것입니다.

 

BAE Systems의 AN/ALQ-239 DEWS는 F-35의 AN/ASQ-239 바라쿠다 통합 전자전 체계를 바탕으로 개발된 시스템입니다. 즉, F-15K Advanced Eagle은 5세대 전투기의 통합 전자전 체계를 위해 개발된 기능을 공유하게 됨으로써 4세대 전투기를 넘어선 5세대 전투기에 버금가는 향상된 상황인식과 전자전 대응 능력을 보유하게 될 것이란 뜻입니다.

 

5세대 급 전자전 능력을 지닌 F-15K Advanced Eagle의 DEWS는 기존의 F-15E의 전자전 체계보다 더욱 폭넓은 주파수 대역을 탐지할 수 있을 뿐 아니라 F-35의 ASQ-239와 마찬가지로 탐지한 신호를 방출한 원인 물체의 정체를 식별하고 위협의 정도를 분류하며 신호 방출원의 방위 및 거리까지 측정할 수 있게 됩니다.

 

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그렇다고는 해도 F-15K Advanced Eagle의 DEWS 전자전 체계는 본문에서도 말씀 드렸듯이 통합 자체 방어체계로 기능을 할 뿐 EA-18G Growler와 같은 적극적인 전자전 공격 능력과는 거리가 멀다고 할 수 있습니다.

 

적극적인 전자전 공격에는 전파나 레이더를 먼 거리에서도 교란시킬 수 있는 전자전 장치의 강력한 출력이 필수인데 충분히 강력한 출력을 확보할 수만 있다면 적기의 전자 장치를 태워버리는 것도 가능하죠. 6세대 전투기의 필수 개념에 포함되어 있는 것이 바로 이런 강력한 출력을 낼 수 있는 엔진의 개발입니다. 강력한 엔진을 통해 충분히 강한 전력을 얻어낼 수 있다면 전자전 공격뿐만 아니라 레이저 무기까지 사용이 가능해지니까요.

 

그런데 현재 4세대, 5세대 전투기인F-15K Advanced Eagle이나 F-35의 경우 그 정도까지의 출력을 내는 것은 불가능합니다. 하지만 그렇다고 F-15K Advanced Eagle이 공격적인 전자전이 아예 불가능한 것은 아닙니다. 돋보기로 햇빛을 모아서 종이를 태워 구멍을 내는 장난을 한 두 번쯤은 해보셨을 텐데요. 바로 그런 원리로 약한 출력이지만 그 힘을 모아서 전자전 공격을 할 수 있는 방법이 있습니다. 여기에 반드시 필요한 것이 바로 고성능 AESA 레이더입니다.

 

AESA 레이더는 ’능동전자주사배열’ 레이더로 해석이 됩니다. 이 AESA 레이더는 빔을 전자적으로 방향 조정하는 것이 가능한 레이더입니다. 기존의 기계식 레이더는 레이더 체계에 모터가 포함되어 그것으로 안테나를 움직여 빔의 방향을 조정하게 되지만 AESA는 전자적으로 빔을 만들고 조정하기 때문에 모터 없이 디지털 장치로 제어가 됩니다.

 

기존의 기계식 레이더는 하나의 송신기(Transmitter)와 하나의 수신기(Receiver)를 지니고 송수신 전환장치(Duplexer)를 통해 송신기와 수신기를 번갈아 가며 사용하게 되지만 하지만 AESA 레이더는 천 개가 넘는 송신/수신 모듈을 통해 레이더 빔을 송신하고 수신하게 됩니다. 이 송수신 모듈 하나 하나가 바로 작은 레이더 빔 발사 장치인 셈이죠.

 

AESA 레이더는 모터가 없기 때문에 더 큰 안테나를 장착할 수 있어 기계식 레 이더에 비해 탐지거리가 더 길고 전자적으로 조향을 하기 때문에 기계식 레이더 보다 수 백배 더 빠르게 빔의 방향을 바꿀 수도 있으며 빔을 한 곳으로 모을 수도 있습니다. 바로 이런 점 때문에 AESA 레이더는 우수한 전자전 공격 장치로 쓰여질 수 있습니다. DEWS 통합 코어에 의해 분석된 적의 레이더나 적기의 전파 주파수를 복제하여 AESA 레이더 빔으로 집중하여 발사함으로써 적의 레이더를 무력화시킬 수 있는 재밍 신호를 발사하거나 HPM(High power Microwave)를 이용해 전자 교란 공격을 가하는 것이 가능하다는 뜻입니다.

 

현재 F-15K Advanced Eagle의 AESA 레이더로 고려되고 있는 것들은 AN/APG-63(V)3와 AN/APG-82(V)1 레이더가 있습니다. APG-82(V)1레이더는 APG-63(V)3 레이더보다 더욱 나중에 개발된 시스템으로서 더욱 진보된 레이더입니다.

APG-82(V)1 레이더는 더욱 개선된 소프트웨어가 통합된 레이더로서 신호 조향 성능과 처리 능력이 APG-63(V)3 보다 더욱 향상되었습니다. 현존하는 가장 강력한 AESA 레이더 중 하나라는 평가를 받고 있죠. 하지만 APG-82(V)1가 성능이 우수한 만큼 높은 비용이 발생하는 문제 때문에 해외 공군의 F-15에는 APG-63(V)3가 많이 장착되고 있는 추세로 보입니다.

 

특히 일본 항공자위대에서 F-15J 업그레이드 프로그램에 포함되는 AESA 레이더로도 AN/APG-63(V)3가 올라와 있습니다. 일본 항공 자위대의 F-15J의 수가 상당하다 보니 역시 비용의 문제가 발생했을 것입니다. 하지만 우리나라의 경우 이미 3차 F-X 사업 당시에 AN/APG-82(V)1 AESA 레이더에 대한 판매 허가를 받았기 때문에 F-15K 업그레이드 프로그램에 AN/APG-82(V)1 레이더를 쓰는데 아무런 제한이 없다고 볼 수 있습니다. 일본과 마찬가지로 비용의 문제가 발생할 수는 있겠지만요.

(2022년 1월 현재 일본 역시 보유하고 있는 F-15J를 어드밴스드 이글 EX 사양으로 업그레이드하면서 더 우수한 성능을 지닌 APG-82(V)1을 채택했다는 사실이 외신으로 알려지고 있습니다. 역주)

 

지금까지 F-15K의 전자전 체계인 ITEWS가 F-15K Advanced Eagle DEWS로 업그레이드가 되면 어떤 변화가 생길지에 대해 서술한 외신 기고문과 그에 대한 부가적인 내용들을 알아 보았습니다. 다른 것은 다 잊어버리시더라도 한 가지 잊으시면 안 되는 핵심 내용은 F-15K Advanced Eagle DEWS는 완전 디지털화된 전자전 체계로서 5세대 전투기 F-35의 전자전 능력을 바탕으로 만들어진 전자전 체계라는 사실입니다.

 

360도 전방위로 공격해 들어오는 적기나 적의 미사일을 인식하고 이에 대한 즉각적인 대응이 가능한 시스템이며 강력한 APG-82(V)1 AESA 레이더와 합쳐진다면 적기에 대한 능동적인 전자전 공격이 가능해진다는 사실까지 기억해 주시면 좋겠습니다. 개인적으로는 F-15K Advanced Eagle의 능력이 어디까지 진화할 수 있을지 기대가 됩니다.

 

물론 미 공군은 DEWS보다 더 진보한 전자전 체계인 BAE Systems의 EPAWSS를 미국의 F-15EX Advanced Eagle에 장착할 것이라는 소식도 함께 올라와 있습니다.

 

그 상세한 내용은 아직 알려져 있지 않지만 DEWS보다 더 진보한 전자전 체계라는 소개 글에서 저도 모르게 그런 생각이 들었습니다. 미국이 무기 체계를 판매할 때에는 반드시 그 무기 체계를 능가하는 무엇인가를 보유하고 있을 것이라는 생각이죠. 그런 점에서 F-35를 동맹국에게 판매하고 있는 미국이지만 왠지 F-35의 스텔스 능력을 무효화 시키는 기술을 미국은 이미 보유하고 있는 것이 아닐까라는 순전히 개인적인 추측을 해 보았습니다.

 

 

이 포스팅을 유튜브 영상으로 보고 싶다면?  https://youtu.be/VzUL621N5OI