공군본부는 최근 '유/무인 전투임무기 복합체계 임무효과도 분석 및 한국형 차세대 전투임무기 구축방안 연구' 용역을 발주했습니다.
발주된 연구용역의 내용을 살펴보면 “한반도 전장 환경에 최적화된 유/무인 전투임무기 복합체계에 적합한 항공기 편성과 소요량 도출 및 유/무인 전투임무기의 단계별 구축방안 제시”입니다.
더 흥미로운 점은 공군본부가 KF-21 이후에 등장할 6세대 전투기에 대한 구상을 구체적으로 언급하기 시작했다는 사실입니다. 보통 15년 이상 걸리는 전투임무기 획득기간을 생각해 본다면 지금부터 준비를 해야 한다고 선언한 것이죠.
남미에 기반을 두고 있는 항공 전문지 Aviacionline.com은 15년 뒤인 2030년대 후반부터 미국의 NGAD 같은 6세대 전투기들이 등장할 가능성이 크고 2040년 이후에는 본격적인 6세대 전투기의 시대가 도래할 것으로 예측하고 있습니다.
동시에 Aviacionline.com은 대한민국 공군이 6세대 전투기의 토대가 될 5가지 기술을 선정하여 연구 개발하기 시작했으며 이 과정을 통해 얻어진 기술성과를 적용한다면 KF-21은 4.5세대 전투기로써는 유일무이하게 5.5세대 전투기로까지 진화할 수 있을 것이라는 예측을 하고 있습니다.
그럼 기사 원문을 살펴보도록 하겠습니다.
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한국항공우주산업 KAI와 대한민국 공군(ROKAF) 그리고 국방과학연구소는 2035년 이후 등장할 위협들을 해소해 줄 6세대 전투기 관련 기술을 개발할 계획이며, 이 기술들 중 상당수가 KF-21 보라매에 탑재될 예정이다.
올해 출시된 KF-21 보라매는 비록 최신형 4.5세대 전투기로 출발했지만 이 전투기는 처음부터 철저하게 F-35 및 F-22 같은 5세대 전투기들과 어깨를 나란히 할 수 있는 능력을 지닌 기체로 진화할 수 있도록 설계되었다.
그러나 미국의 NGAD 및 F/A-XX 프로그램, 유럽의 템페스트 및 FCAS 그리고 일본의 FX 프로그램으로 탄생하게 될 새로운 6세대 전투기들의 등장이 그리 멀지 않았으며 2030년대부터 비행을 시작하게 될 가능성이 높다. 이들이 일단 등장하게 된다면 2040년 이후의 하늘은 이들이 지배하게 될 것이다.
대한민국은 KF-21의 시제기 조립뿐만 아니라 KF-21의 생산 라인을 그 누구의 도움도 받지 않고 거의 혼자 힘으로 완성할 수 있었으며 그 사실 자체만으로도 엄청난 성과라고 평가할 수 있다.
비록 미국 록히드 마틴이 만든 5세대 전투기 F-35와 어깨를 견줄 수 있는 수준이 되려면 아직 수년간의 연구개발 과정을 거쳐야만 하겠지만 KF-21의 역량을 6세대 전투기의 그것과 비슷하게 만들어줄 미래 기술들이 이미 탐구되고 있다는 사실을 알고 있는 사람들은 그리 많지 않다.
전투기의 세대 구별 "진짜 진화란 이런 거지!
시대의 흐름에 따라 등장한 전투기 각각의 세대를 구별할 수 있는 역량과 특성은 무엇일까? 전투기의 진화 과정을 제대로 이해하기 위해서는 이러한 차이점들에 대한 명확한 이해가 반드시 필요하다.
1세대 전투기: 제트 엔진을 장착한 최초의 전투기들로 독일의 매셔슈미트(Messerschmitt) Me 262, 영국의 글로스터 미티어(Gloster Meteor), 미국의 F-86 Saber 그리고 소련의 MiG-15가 이들에 속한다.
2세대 전투기: 최초의 초음속 전투기로 MiG-19와 F-100 Super Sabre가 여기에 속하고 단거리 공대공 미사일을 최초로 통합시킨 기체들이다.
3세대 전투기: 고성능 다목적 레이더를 장착하고 있으며 중거리 공대공 미사일 발사 능력을 특징으로 한다. F-4 팬텀과 MiG-23이 여기에 속한다.
4세대 전투기: 3세대보다 훨씬 진보된 레이더를 갖췄을 뿐만 아니라 컴퓨터를 이용한 전자식 비행 조종장치(fly-by wire)의 등장 덕분에 지상 가까이 비행하면서 목표물을 찾고 공격할 수 있는 진정한 의미의 대공, 대지 전투 능력을 갖춘 전투기들이다. 그 예로는 미국의 F-15 이글, 소련의 MiG-29 및 프랑스의 Mirage 2000 등이 있다.
4+, 4++ 혹은 4.5세대 전투기: 4세대 전투기를 기반으로 5세대 전투기에 쓰이고 있는 소프트웨어나 항전장치를 통합시키고, 5세대 전투기의 특징인 레이더 반사면적 감소 기능을 적용한 과도기적 전투기이다. 스웨덴 그리펜(Gripen) E/F, 프랑스 라팔(Rafale), 미국의 F-15EX, F-16 Block 70 그리고 중국의 청두 J-10C 등이 그 예이다.
5세대 전투기: 매우 낮은 레이더 반사면적을 통해 달성하고 있는 뛰어난 스텔스 성능과 데이터 융합 능력 등이 이들의 주요 특징이다. 5세대 전투기의 특징을 가장 명확하게 보여주는 대표적인 사례가 바로 F-22 랩터와 F-35 라이트닝 II라고 할 수 있다.
각 세대의 전투기를 구분할 수 있는 차이점들에 대한 명확한 기준은 없지만 지금까지 설명한 기준들이 바로 대부분의 사람들이 동의하고 있는 내용들이다.
6세대 전투기의 특징 그리고 KF-21의 진화 가능성
대한민국 언론 뉴시스가 보도한 바에 따르면 대한민국이 차세대 전투기들을 위해 연구하기 시작한 기술들의 목록은 다음과 같다.
1) 인공지능 (Artificial intelligence)
2) 360도 공격 가능한 레이저 무기
3) 유무인 복합기술의 개량
4) 마하 3 이상의 속도가 가능한 극초음속 엔진
5) 고성능 네트워크 기능으로 완전 통합된 전투 네트워크
인공지능
인공지능(AI)은 아마도 가장 중요하지만 동시에 가장 어려운 숙제를 던져주는 기술이 될 것이다. 4.5세대 및 5세대 전투기들 사이에서는 이미 초보적인 수준의 인공지능(AI)과 학습 알고리즘이 활용되고 있기도 하다.
대략 2035년까지 주요 전투기들에 인공지능(AI)이 완전히 통합되고 전장 내에서 발생한 모든 정보를 조종사에게 전달할 수 있게 되어 조종사의 상황인식 능력이 크게 개선될 것으로 예상된다.
인공지능은 또한 전자전 임무를 인계 받아 전자기파 스펙트럼을 분석하고 조종사들이 로얄 윙맨(Loyal Wingman), 스카이 보그(SkyBorg), 헌터(Hunter)B 같은 무인공격기들을 조종하는 것을 도와 맡은 임무를 완수할 수 있도록 지원할 예정이다.
2045년 이후부터는 이미 인간 1,000명과 맞먹는 정보처리 능력을 가진 인공지능이 자유 의지를 가지고 등장하게 될 것으로 예상되며 인간의 통제 없이 자율적으로 무인드론을 제어할 수 있게 될 것이다.
현재 대한민국이 연구하고 있는 것이 바로 이러한 인공지능 기술들이며 앞으로 중요한 '전력승수(force multiplier)'가 될 KF-21은 주어진 임무 수행 시 무인 공격드론을 연결시켜 이들을 통제할 수 있는 능력을 보유하게 될 것이다.
따라서 대한민국이 이런 인공지능(AI)과 동시에 6세대 전투기가 요구하는 여러 가지 요건을 충족해 줄 수 있는 새로운 무인 전투 시스템을 개발하려 하고 있다는 사실은 지극히 논리적인 결론이다. 이 새로운 무인 전투드론 시스템은 KF-21의 부족한 점을 보완하고 적의 위협에서부터 보호해 줄 뿐만 아니라 독자적인 임무도 수행하게 될 것이다.
대한민국 공군(ROKAF)은 이러한 의미에서 향후 15년간의 공중전 능력에 대한 작전적 요구사항을 정의하기 위한 연구를 정밀하게 수행하고 있는 중이다.
대한민국 공군은 과학기술의 혁신적인 발전과 함께 점점 빠르게 변화하고 있는 무기체계 및 군사전략 개념을 적절하게 반영할 수 있는 전투력 구축 방안을 찾고 있는데 이 연구의 핵심은 미래 6세대 무인드론 전투 시스템의 특성을 규정하는 것이다.
정상화 공군참모차장은 "향후 등장할 6세대 전투기들에게 있어 유/무인 복합체계 운용개념이 필수적일 것으로 보인다"고 말했다.
그는 이어 “앞으로 유/무인 전투기가 복합적으로 운용되면 전장상황 인식의 우위를 점하고 우군 유인 전투기의 생존성을 높임으로써 공중우세를 더욱 빠르게 확보하는 것은 물론 전승을 보장하는 강력한 힘이 될 것”이라고도 덧붙였다.
무인 항공 교통수단인 도심항공모빌리티(UAM)의 대다수가 자율화될 것으로 예상되는 미래 상황에서 이 기술은 민간 분야에서도 적용될 수 있다.
KF-21 보라매의 레이저 무기
전경배 국방부 국방정보본부 중령은 "6세대 전투기를 본격적으로 도입하기 전에 발생할 수 있는 전력 공백을 방지하기 위해 KF-21에 레이저 무기를 장착하는 등 단계적인 전투력 증강 사업이 필요하다"고 말했다.
레이저 무기의 장점은 명백하다. 초속 30만km 이상인 공격속도는 회피할 방법이 없고, 지구 중력의 영향도 거의 받지 않기 때문에 운동역학적 탄도 계산을 할 필요도 없으며 탄약의 소모라는 개념 또한 존재하지 않는다.
대한민국은 이미 20kW급 레이저 빔으로 1km 떨어진 곳에 있는 철판을 꿰뚫는 시연에 성공했다. 이 시연에 사용된 표적은 북한의 노동미사일을 구성하고 있는 것과 같은 재료로 만들어졌다.
레이저 방어를 구상하고 있는 주 목적 중의 하나가 바로 적의 무인 드론과 로켓 그리고 미사일을 격추시키는 것이기 때문에 대한민국의 이번 레이저 무기 실험성공은 매우 중요한 의미를 지닌다.
미국은 전투기에 장착할 수 있는 레이저 포드를 개발 중이며 이스라엘은 방공 및 미사일 방어 복합시스템을 더 한층 두텁게 만들기 위해 레이저 무기를 통합한 드론을 추가하는 단계에 근접해 있다.
전경배 중령은 이에 대해 다음과 같이 언급했다. "적 군사시설과 전투기를 레이저로 실시간으로 신속하게 파괴할 수 있으며 적 탄도탄이 발사된 경우 레이저를 이용해 상승단계에서부터 요격할 수 있습니다."
그렇다면 KF-21 보라매가 6세대 전투기로 진화할 수 있을까?
비록 KF-21이 6세대 전투기의 다양한 기능들을 통합할 수 있도록 진화를 할 수 는 있겠지만 완전한 6세대 전투기로의 진화는 힘들 것이다.
앞에서도 설명했듯이 로얄 윙맨(Loyal Wingman) 같은 자율 전투 시스템과 인공지능(AI) 그리고 레이저 무기 등을 KF-21에 통합하는 방안이 이미 검토되고 있는 중이다.
그리고 이러한 6세대 전투기의 다양한 능력들을 수용할 수 있게 되기 위해서는 KF-21에 탑재된 컴퓨터의 연산능력과 정보수집 및 처리능력이 꾸준하게 증가되어야만 하며 이는 시간이 흐름에 따라 한국형 전투기 KF-21의 네트워크 전투능력과 조종사의 상황인식 능력이 지금보다 몇 단계 이상 크게 향상될 것이라는 사실을 시사한다.
이 모든 것들은 6세대 전투기에게 기대되고 있는 요소이기는 하지만 한가지 중요한 부분이 빠져있는데 그것이 바로 '스피드'이며 미래의 6세대 전투기는 더욱 세련되고 보다 공격적인 공기역학적 설계를 특징으로 한다. F-35처럼 적의 센서에 대항하는 KF-21의 인식능력이 중요한 요소이기는 하지만 6세대 전투기들의 설계는 이들과는 달리 빠른 속도와 긴 항속거리라는 성능에 주안점을 두고 있다.
속도와 항속거리가 강조되는 6세대 전투기들의 설계를 보완하고 강화시키기 위해 차세대 엔진들이 개발되고 있는 중이다. 이 차세대 엔진들은 훨씬 강력한 출력을 보여줄 뿐만 아니라 비행영역선도(flight envelope) 전반에 걸쳐 성능조절 능력을 개선시킬 것으로 예상되며 여기 더해 엔진의 열 방산 능력 또한 향상시켜 적외선 탐지 또한 어렵게 만들 것이다.
F-35처럼 스텔스 기능을 우선시하고 있는 것으로 생각되고 있는 KF-21 보라매는 6세대 전투기와는 설계 개념이 다를 수 밖에 없다. 그리고 우수한 성능의 GE F-414 엔진을 장착했음에도 불구하고 지금 당장 장착할 수 있는 6세대 엔진이 없다는 문제점도 있다.
결과적으로 이 한국형 전투기가 어디까지 진화해 나갈 수 있을지에 대해서는 엄연한 한계점이 있다는 뜻이다. 그럼에도 불구하고 앞서 언급했던 요소들이 모두 통합될 수 있다면 대한민국의 KF-21은 향후 다가올 수십 년 동안 그 어떤 전투기에도 뒤지지 않는 매우 경쟁력 있는 무기체계로 남을 것임에 틀림없다.
KF-21은 이제 막 자신의 역사를 쓰기 시작했지만 그것은 결코 짧지 않은, 길면서도 특별한 역사가 될 것으로 보인다. 왜냐하면 지금까지 많은 4세대 전투기들이 4.5세대로 발전해 왔고 마찬가지로 F-35와 Su-57 그리고 J-20 같은 5세대 전투기들도 미래 그 어느 시점에 보다 현대화되면 역시 5.5세대 전투기로 평가 받게 될 것이기 때문이다.
하지만 4.5세대 전투기로 태어난 전투기들 중 향후 5.5세대 전투기로 진화할 수 있는 잠재력을 지닌 유일한 전투기가 있다면 그것은 다름아닌 대한민국의 KF-21 보라매가 될 것이다.
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지금까지 항공 전문지 Aviacionline.com이 2021년 7월 12일 게재한 “The KF-21 Boramae will evolve until possess characteristics of sixth generation fighters (KF-21 보라매는 6세대 전투기의 특징을 보유하게 될 때까지 끊임없이 진화하게 될 것이다)” 라는 제목의 기사를 번역해 보았습니다.
기사 마무리 부분에서도 언급되고 있지만 Aviacionline.com은 대한민국의 일부 밀리터리 매니아들이나 군사 전문가들의 우려와는 달리 KF-21이 앞으로 길면서도 특별한 역사를 가지게 될 것이라고 전망하고 있습니다. 4.5세대 전투기들 중에서는 유일하게 5.5세대 전투기로 진화할 잠재력을 지녔다고 평가하고 있죠.
우리 공군이 개발하겠다고 선언한 기술들을 잠시 다시 살펴보면
1) 인공지능 (Artificial intelligence)
2) 360도 공격 가능한 레이저 무기
3) 유무인 복합기술의 개량
4) 마하 3 이상의 속도가 가능한 극초음속 엔진
5) 고성능 네트워크 기능으로 완전 통합된 전투 네트워크입니다.
세계 최상위권의 전자기술과 IT 기술을 보유한 대한민국이기에 Aviacionline.com은 앞으로 15년이라는 시간 동안 인공지능 및 각종 고성능 항전장치와 네트워크 관련기술을 개발하여 KF-21에 적용할 가능성이 충분하다고 분석하고 있습니다.
다만, 본격적인 6세대 전투기로 진화하기에는 결정적으로 부족한 부분이 있다고 지적하고 있는데요. 바로 엔진과 설계 컨셉입니다. 현재 KF-21에 장착된 F-414 엔진도 우수한 엔진이기는 하지만 6세대 전투기가 요구하는 수준에는 한참 부족하다는 뜻이죠.
6세대 전투기의 엔진은 단순히 속도와 연관되어 있을 뿐만 아니라 발전용량과도 관계가 있습니다. 6세대 전투기는 전자전 및 레이저 무기 등 다양한 고출력 전자기기들을 사용하기 때문에 지금까지와는 차원이 다른 수준의 전력을 요구하기 때문이죠.
우리 공군도 마하 3 이상의 속도를 낼 수 있는 극초음속 엔진을 연구하겠다고 발표했는데요. 전투기 엔진개발에는 수많은 변수들이 얽혀있고 국제 카르텔에 의한 진입장벽도 높아 과연 15년이라는 시간이 주어진다 하더라도 성공해낼 수 있을지 걱정이 되는 것이 사실입니다.
그것도 6세대 전투기에 장착할 수 있을 정도 수준의 출력을 지닌 엔진이라면 난이도는 더 높아질 것이고요. 과연 대한민국은 『엔진개발』 이라는 마지막 난관을 어떻게 헤쳐나갈 수 있을지 궁금해 집니다.
개인적으로 엔진을 제외한 나머지 부분에 대해서는 개발 가능성이 충분히 높다는 생각이 들고 Aviacionline.com도 역시 그렇게 판단하고 있는 것으로 이해가 됩니다. 그래서 5.5세대로 진화할 수 있는 유일무이한 4.5세대 전투기라는 평가를 내린 것이겠지요.
KF-X II 라고 불릴 수 있는 차세대 전투기가 개발될 15년이라는 시간 동안 우리 공군이 연구개발 하겠다고 선언한 5가지 기술들이 어떻게 KF-21을 진화시켜 나갈지 지켜보는 것도 큰 즐거움이 될 것 같습니다.
[외신기사 원문 링크]
The KF-21 Boramae will evolve until possess characteristics of sixth generation fighters
KAI, the Air Force and the South Korean National Institute of Science and Technology plan to develop sixth-generation technologies to address threats beyond 203
www.aviacionline.com
유튜브로 내용보기 https://youtu.be/y3kiZq-Ab-0
'대한민국 공군 무기체계 > 대한민국의 날개 KF-21과 FA-50' 카테고리의 다른 글
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