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대한민국 해군 무기체계/해양통제의 주춧돌 CVX

[Braking Defense] 해외 군사전문지가 전하는 F-35B의 능력과 희박한 중국 전자식 사출장치(EMALS)개발 가능성

by KKMD Kevin 2022. 6. 17.
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F-35B

 

《KF-21은 옳았다. F-16을 대체할 4.5세대 전투기를 찾고 있는 미(美)공군 관련 해외기사에 등장한 KF-21?》 포스팅과 이어지는 내용이니 먼저 보고 오시면 이해에 많은 도움이 될 것입니다. 2021 7 1 Braking Defense에 게재된 기사 내용 후반부 번역 내용입니다.

 

 

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J-35와 더불어 미국이 풀어야 할 방정식의 나머지 반은 중국 인민해방군 해군의 덩치가 미 해군보다 점점 더 커지는 경향을 일반적으로 보여주고 있다는 사실이다. 그러나 북대서양조약기구(NATO) 소속 국가의 정보국에서 일하고 있는 한 중국 해군 전문가가 지적하고 있듯이 미중(美中) 해군력 사이에 커져가는 수적인 격차는 '최고의 세력 균형추' 미 해군 항공력이 건재하다는 현실 덕분에 그 영향력이 생각보다 미미한 상황이다. 여기에는 미국 해군 전투함들 하나하나가 중국 전투함들보다 용적률이 더 크고 보다 치명적인 위력을 가지고 있다는 사실 또한 큰 역할을 하고 있다.

 

"미국이 보유한 핵추진 항공모함과 핵추진 공격잠수함 또한 미 해군에게 기술적 우위와 장거리 타격 능력을 제공하는 요인이 되어왔습니다. 지금까지 수년 동안, 이 두 가지 무기체계는 미중 해군 사이에서 늘어나고 있는 수적 격차를 보상해 주었죠,"라고 그는 이어서 말했다.

 

숫자라는 측면으로 볼 때 중국 인민해방군 해군은 현재 400척의 전투함과 잠수함으로 구성되어 있다. 최근 미 해군 대학의 분석에 따르면 중국 해군은 이 숫자를 530척 이상으로 증가시킬 계획을 세우고 있으며 중국의 조선산업은 그 목표를 달성시키기에 부족함 없는 역량을 지니고 있다.

 

급속하게 현대화되고 있는 중국 해군에 비해, 오늘날의 미 해군은 예전보다 축소된 규모에 수비 범위는 지나치게 확장되어 있다는 식으로 종종 묘사되고 있다. 2021년 3월 현재 미 해군은 중국 해군의 400척에 훨씬 모자라는 숫자인 296척의 전투함과 잠수함을 운용하고 있다.

 

그러나 담담했던 미국 국방정책 입안자들의 불안감을 단박에 몇 단계 이상 끌어올린 계기는 바로 다름 아닌 중국 해군의 첫 항공모함인 CV-16 랴오닝의 등장이었다. 2012년에 취역한 CV-16 랴오닝은 4년 후 2016년에 전투준비태세를 갖추었다고 선포했다.

 

러시아 해군 제독의 이름을 딴 쿠즈네초프(Kuznetsov) 항모의 자매함인 Type 001A 랴오닝은 미 해군의 항모보다 적어도 한 세대 이상 뒤처져 있다. 미국이 설계한 항모들은 캐터펄트 사출기를 사용하지만 캐터펄트가 없는 랴오닝은 대신 스키 점프대를 활용한다.

 

두 번째 항공모함인 Type 002 CV-17 산둥함은 Type 001A 랴오닝을 거의 복제한 것이다. 2019년 말에 취역한 이 항모는 마지막 해상 시험을 거치고 있다. 서방 분석가들은 이 두 항모 모두 훈련을 위한 플랫폼이며, Type 003으로 지정된 캐터펄트 장착 차세대 항모로 대체될 것이라고 말하고 있다.

 

Type 003 항모부터는 미 항모가 전통적으로 취하고 있는 "flattop" 방식의 설계가 될 것으로 보이며 만재 배수량 80,000톤 내외의 크기로 CV-16 및 CV-17 모델보다 15,000톤 정도 더 크다. Type 003 항모는 미 해군이 이제 막 실전 배치를 진행하고 있는 차세대 전자식 사출장치(Electromagnetic Aircraft Launch System: EMALS)를 장착하도록 설계되어 있다.

 

전하는 바에 따르면 동력을 공급받을 수 있는 원자로가 따로 없는 중국 항모의 캐터펄트는 통합전기추진체계(IPS) 기술의 지원을 받는 것으로 알려졌다. 통합추진 시스템은 전투함에 설치된 재래식 발전 시스템의 연료 효율을 크게 향상시킬 수 있도록 설계되었다.

(네이버 지식백과에 따르면 통합전기추진체계(IPS)란 기존의 기계식 추진 체계와 달리, 생산된 동력을 추진용뿐만 아니라 무장, 센서, 함정 내 부하 등에 유동적으로 사용할 수 있는 추진 체계를 뜻합니다. 전투 시에는 무장/센서 체계에, 기동 시에는 추진 계통에 동력을 할당할 수 있죠. 다만, 저속 항해 시에 연료효율이 극도로 나빠진다는 단점이 있다고 합니다. 역주)

 

우리가 정말로 궁금한 것은 과연 중국 항모 설계자들이 전자식 사출장치(EMALS) 기술을 얼마나 이해하고 있는가? 라는 의문이다. 미 해군은 EMALS라는 혁신적인 기술을 확보하기 위해 지금까지 수십 억 달러라는 천문학적인 돈을 쏟아 부었고 수십 년간 항모 갑판 위에서 전투기를 발사하고 회수하며 축적시킨 경험을 바탕으로 해서야 비로소 성공할 수 있었다. 중국 해군장비 연구소 선임 연구원을 맡고 있는 인 주오(Yin Zhuo) 해군 소장은 2017년 말 중국 중앙TV와의 인터뷰에서 중국 해군이 지난 몇 년 동안 EMALS를 사용해 J-15 함재기를 발사하는 『지상기반 시험』을 수백 번 이상 실시했다고 밝혔다.

 

https://youtu.be/YT1E26NpNT0

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Braking Defense와의 전화 인터뷰에 응한 한 미 해군 항공 시스템 관계자는 육지에서 실시하는 테스트와 해상에서의 실제 사용은 완전히 다른 '별개의 현실'이라고 설명했다.

 

"미 해군이 『해군 항공』에 대해 파악하고 있는 광범위한 크기의 노하우 덕분에 전자식 사출기(EMALS)를 설계한 미국 엔지니어들은 설계 파라미터와 운용 개념 등에 대한 많은 정보를 제공받을 수 있었습니다. 하지만 중국의 설계자들은 증기식 캐터펄트 세대를 거치지도 않았고, 다른 그 어떤 사출 장치에 대한 운용 경험도 없는 상태에서 바로 전자식 사출기 EMALS 세대로 뛰어 넘으려는 시도를 하고 있는 것입니다. 이런 시도는 중대한 기술적 난제에 빠질 가능성이 매우 큽니다."

(현재 대한민국 내부에서도 원자력 추진체계가 뒷받침 되어야 사용할 수 있는 증기식 사출장치가 아닌 전자식 사출장치 EMALS를 도입하자는 주장을 하는 일부 군사 전문가가 있습니다. 하지만 본 기사에서도 지적하고 있듯이 엄청난 투자와 경험을 필요로 하는 차세대 기술인 EMALS를 과연 미국이 이전해 줄 가능성이 있을지에 대해서는 부정적으로 보는 것이 합리적일 것 같습니다. 적어도 한동안은 말이죠. 역주) 

 

스텔스 함재기 J-35와 전자식 사출기 EMALS 라는 두 가지 혁신적인 중국의 무기체계가 가시적 수준까지 와 있는 것으로 봤을 때, 미군과 중국군 사이의 관계를 재평가해볼 필요가 있다는 목소리가 있다.

 

"J-35나 Type 003 신형 항모 같은 중국의 무기체계 개발에 우리가 계속 '놀라는' 이유는 중국 측으로부터 전달되는 정보들의 투명성이 부족하기 때문입니다. '군 대 군' 차원에서 서로 주고 받는 정보의 투명성 제고에 방점을 두자는 미국 정부의 의견이 오랫동안 중국 정부에게 제기되어 왔음에도 불구하고 지금도 중국의 태도는 거의 일방통행에 가깝습니다." 제임스 패넬(James Fanell) 대령은 말했다. "우리가(미 해군) 중국 해군에게 제공하는 통찰력에 대한 답례로 받는 정보는 거의 없습니다. ‘솔직함’이라고는 약에 쓸려고 해도 찾아볼 수 없지요. 이해할 수 없는 이런 일방적인 중국의 방식을 재평가해야 할 때가 훨씬 지난 것 같습니다."

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마지막 세 번째로 2021 7 6 Republic World에 게재된 기사 내용을 번역해보도록 하겠습니다.

 

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China's Stealth J-31 Fighter Jet Mimics US F-35; It Isn’t Truly A Rival

(F-35를 모방한 중국의 스텔스 전투기 J-31. 하지만 F-35의 진정한 경쟁자는 아니다.)

 

지난 월요일, 중국 인민해방군 공군(PLAAF)용으로 만들어진 5세대 다목적 쌍발 스텔스 전투기 선양 J-31과 미국의 록히드 마틴 F-35를 '방어 능력'이란 측면으로 비교해 본 전문가들은 F-35의 상대가 되기에는 어떻게 봐도 무리라는 분석을 내놓았다. 중국항공산업공사(AVIC) 산하 선양항공제작공사에 의해 제작된 이 쌍발 스텔스 전투기는 아직 개발 초기였던 2014년 중국 주하이(Zhuhai)에서 개최된 Airshow China에서 처음 공개됐다.

 

첫 공개 이후 중국이 이 첨단 5세대 전투기를 개발하는 데 꽤 오랜 시간이 지났다. 중국 정부는 J-31이 미 F-35의 자리를 대체할 수 있을 것이라 믿고 있지만 전문가들은 오히려 J-31의 기체가 F-35의 기체와 놀랍도록 유사하다는 사실을 관찰결과 알게 되었다. 전문가들의 진단에 따르면 FC-31 또는 J-31로 불리는 이 전투기는 중국이 F-35의 설계도를 해킹하여 모방한 결과로 보인다는 것이다. 2014년 기밀 해제된 미-중 경제안보 심의보고서(US-China Economic and Security Review)는 중국이 사이버 스파이 활동을 통해 F-35를 포함한 다수의 미국 무기 설계도를 훔쳐갔다는 2010년 국방과학위원회 보고서를 인용하고 있다.

 

미국 록히드마틴 급 스텔스 전투기처럼 "보이도록" 설계됐지만 선양 항공공사의 설계 팀이 록히드 마틴으로부터 훔쳐낸 레이더 단면적 저감 설계를 얼마나 제대로 개발해 냈는지, 러시아제 클리모프 RD-93 제트 엔진을 기체 내부에 얼마나 효과적으로 장착했는지 그리고 얼마나 효과적으로 엔진에서 뿜어져 나오는 열 신호를 억제할 수 있었는지에 대해 정확하게 알 수 있는 방법은 없다. RD-93 제트 엔진은 그 유명한 미코얀 MiG-29 기체에 사용된 엔진을 변형한 물건이다.

 

소식통들은 러시아에 있는 미코얀 지사가 중국의 5세대 스텔스 전투기를 개발하고 있는 선양항공공사 설계 팀을 아마도 지원했을 것이라는 소문이 공공연하게 돌고 있다고 CNN에 전했다.

 

중국에서 실시한 FC-31(J-31) 테스트 비행을 통해 그들은 이 전투기가 너무 많은 에너지를 쓸데없이 낭비시키고 회전할 때 가끔씩 기체가 의도하지 않게 하강한다는 사실을 발견했다. 직선 비행을 하는 동안에도 J-31의 파일럿은 애프터버너를 작동시켜야만 했는데 그렇게 하지 않으면 기체가 정상 고도보다 낮게 하강 비행을 했기 때문이다. 이러한 결함들은 러시아 팀이 중국의 쌍발 스텔스 전투기의 조립을 도왔을지도 모른다는 소문과 정면으로 배치된다. 미코얀 지국의 한 관계자도 방송에서 "제가 아는 한 J-31의 설계는 중국인들이 직접 완성한 것으로 알고 있습니다."라고 확인했다.

 

이와는 별도로, 국방 분석가 루벤 F. 존슨은 보고서에서 선양 J-31은 새로운 항전장비로 업그레이드가 되어도 결코 F-35와 경쟁할 수 없을 것이라고 지적했다.

 

최근 중국 Sina.com이 제공하는 미니 블로그 웨이보(Weibo)에 유포된 테스트 비행 사진을 보면 J-31 시제기 앞부분에 달려있어 눈에 두드러지게 띄던 비행 속도 측정 장치와 같은 주요 업그레이드 장치들이 지금은 사라진 것으로 나타났다.

 

J-31의 조종석은 J-20과 유사하게 생겼으며 J-31이 항모에서 이륙하는 함재기 파생형으로 결정됨에 따라 바람의 저항에 훨씬 효과적으로 적응할 수 있도록 개수되었다. J-31의 엔진 추력 및 기동성은 F-35와 크게 차이가 나지 않는다. 사실 J-31과 F-35는 동일한 DSI(Diverterless supersonic inlet) 시스템을 사용하기 때문이다. 비록 J-31이 F-35의 외부 설계를 그대로 모방하여 탄생한 물건이기는 하지만 그럼에도 불구하고 F-35의 진정한 경쟁상대는 아니다.

(Diverterless Supersonic Inlet, 약칭 DSI라고 불리는 시스템은 고정식으로 만들어져 있는 단일 흡입구를 통해 공기를 흡입하는 방식입니다. 흡입구 터빈의 내구력을 증진시켜 속도저하를 극복하고 스텔스 기능을 보다 강화시키는 효과가 있습니다. 역주)

 

 

F-35는 날아다니는 컴퓨터이다!

 

미국 록히드 마틴의 전투기 F-35는 스스로가 적에게 보이기도, 감지되기도 전에 먼저 적을 탐지해 목표물로 삼는 최첨단 고해상도 장거리 센서를 탑재한 '비행 컴퓨터'다. 5세대 스텔스 전투기 F-35는 가장 진보된 '센서 퓨전'능력과 무기 사거리를 갖추고 있어 적기보다 훨씬 더 먼 거리에서 목표물을 탐지하고 추적하여 파괴한다.

 

국방분석가 크리스 오스본(Kris Osborn)은 내셔널 인터레스트(National Interest)에 게재한 기사에서 "어떤 전투기가 되었든 더 멀리서 정확하게 감지하는 고성능 센서와 더 먼 사정거리를 지닌 정밀 유도 무기를 갖추고 있어 다른 전투기를 먼저 보고, 탐지하고 파괴할 수 있다면 이미 이긴 것이나 다름없는 것"이라고 언급하기도 했다.

 

미국의 F-35는 소프트웨어가 지원되는 무기를 보유하고 있으며 F-35B와 같은 수직 이착륙이 가능한 파생형을 보유하고 있다는 점에서 강력한 우위를 점하고 있다. 중국의 J-31은 F-35 전투기의 강력한 컴퓨팅 능력과 탐지 능력 및 무장 능력을 복제하기는커녕 흉내조차 내지 못하고 있다. 비록 스텔시한 외관을 가지고 있다는 장점 하나는 있지만 말이다.

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지금까지 F-35B를 탑재한 항모 출현에 대한 중국의 반응을 알아보기 위해 3편의 외신기사를 연속해서 번역해 보았습니다.

 

외신은 미 해군 항공력을 '최고의 세력 균형추(the great equalizer) '라고 부르고 있습니다. 우스개 소리로 세계 공군력 1위는 미 공군, 세계 공군력 2위는 미 해군 항공대라는 말이 있을 정도입니다. 강습상륙함 등에서 운용되는 미 해병대의 항공전력도 세계 상위권 수준이기 때문에 자료를 들여다보고 있으면 미국하고 친하게 지내야 되겠다는 생각이 절로 듭니다. 미국이 마음먹고 해양봉쇄를 하면 견뎌낼 재간이 있는 나라가 과연 몇이나 있을까요? 중국도 항모를 만들고는 있지만 바로 이 해군 항공전력에서 미 해군과 질적, 양적인 면에서 확연하게 차이가 난다는 현실을 절감하고 있다는 뜻입니다.

 

미국 록히드 마틴이 만든 5세대 스텔스 전투기 F-35 A, B, C 3가지 타입으로 만들어져 있습니다. 그 중에서 B타입은 미 해병대가 요구하는 수직이착륙 기능을 갖추고 있는 기종입니다. 공군에서 사용하는 A타입과는 달리 규모의 경제를 달성하지 못해 가격과 운영 유지비가 훨씬 비싸고 수직이착륙을 위해 반드시 필요한 리프트 팬(Lift fan)의 존재 때문에 무장 탑재량과 작전반경도 A타입에 비해 떨어집니다. 내부 구조가 복잡한 만큼 개발 초기 기체 결함도 가장 자주 보고되었던 타입입니다.

 

그럼에도 불구하고 F-35B 또한 A타입과 다름없는 스텔스 성능과 강력한 센서결합 능력 그리고 날아다니는 컴퓨터라고 불릴 만큼 뛰어난 컴퓨팅 능력과 네트워킹 기능을 보유하고 있는 전투기라는 사실도 명백합니다. 적이 알아차리기 전에 더 멀리서, 더 빠르게 적을 탐지, 추적하고 공격한다는 F-35의 설계 컨셉은 F-35B에서도 여전히 유효하다는 뜻입니다.

 

https://youtu.be/OLlCqykxixM

 

 

Republic World가 지적했듯이 단순히 스텔스 외관을 가지고 있다고 F-35B와 비교될 수 있는 것은 아니며 강력한 센서결합 능력과 컴퓨팅 능력 그리고 네트워킹 능력이 갖추어야 비로소 F-35B비교가 가능한 출발점에 선다는 것이죠. KF-21이 세계적 수준의 전투기로 우뚝 서기 위해서 반드시 염두에 두어야 하는 사실이기도 합니다. KF-21 개발자들이 장기적인 관점을 가지고 계획을 잘 세워놓고 있겠지만요.

 

F-35는 분명 뛰어난 전투기이며 장점이 많은 전투기입니다. 수많은 보안규정 때문에 국내에서 제대로 된 정비나 수리가 불가능하고 운영 유지비도 너무 비싸 배보다 배꼽이 큰 전투기이지만 F-35만이 해낼 수 있는 임무들도 있습니다. 적의 종심으로 침투하여 방공망을 무력화시키거나 핵심 시설을 타격하는 임무에는 스텔스 전투기 F-35 이상 적합한 기체가 없다고 할 정도죠.

 

핵심은 이런 F-35를 다른 4세대 내지는 4.5세대 전투기들과 어떻게 효율적으로 보완해가며 쓸 수 있느냐에 있을 것입니다. 공군 수뇌부의 능력여부를 판단할 수 있는 좋은 자료가 되겠죠.

 

지금까지 중국이 왜 스텔스 함재기 J-35를 개발하려 하는지 그리고 현재 중국이 가지고 있는 한계가 무엇인지를 외신기사들을 통해 살펴보았습니다. F-35B에 대해 정말 많은 말들이 오고 가는 현 상황을 보면서 반대로 중국 항모들이 F-35B를 함재기로 탑재하는 경우 어떻게 될까? 라는 상상을 해보았습니다.

 

군사력 확장에 관한 한 결코 돈을 아끼지 않는 중국이니 비싼 도입비용이나 유지비는 문제가 되지 않을 것입니다. 함재기의 경우 파일럿 양성이 가장 어렵고 돈도 많이 드는 영역인데 F-35B의 경우 뛰어난 컴퓨팅 능력 덕분에 이륙 및 착륙에 관한 자동화가 높은 수준으로 구현되어 있어 일반 함재기에 비해 파일럿 양성도 상대적으로 쉬운 편입니다.

 

빈약하다고 비판 받는 F-35B의 무장 탑재량도 6.8톤으로 KF-21과 불과 1톤 정도의 차이가 있으며 캐터펄트가 없으면 2톤으로 제한 받는 J-15의 무장 탑재량과 비교할 바가 아닙니다. 거기다 F-35A와 같을 정도의 스텔스 성능과 강력한 센서퓨전 능력 그리고 네트워킹 능력은 덤이죠. 적기로 등장할 F-35B를 상상해 보니 그야말로 무섭기 짝이 없는 존재라는 사실을 다시금 깨닫게 되며 중국이 왜 F-35B 항모에 예민해 질 수 밖에 없는지를 더욱 더 잘 이해할 수 있게 되는 것 같습니다.

 

 

원문 기사 링크   

https://breakingdefense.com/2021/07/chinas-j-35-carrier-fighter-appears-step-to-most-powerful-navy/

 

China's J-35 Carrier Fighter Appears; Step To 'Most Powerful Navy'? - Breaking Defense

“The J-35 may well represent another significant milestone in the Chinese long-term pursuit of a blue-water carrier based naval aviation capability”, said retired US naval intelligence officer, Capt. James Fanell.

breakingdefense.com

 

이 포스팅을 유튜브 영상으로 보고 싶다면    https://youtu.be/cdKAEfJle9A

 

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