최근 김승겸 합참의장은 KF-21N을 CVX의 함재기로 탑재할 계획을 가지고 있다고 언급하면서 CVX가 경항모에서 중형 항모로 변경될 가능성을 시사했습니다. 현 정부 들어 CVX 프로젝트는 사실상 중단된 것이나 마찬가지 상태였는데요. 일각에서는 어차피 상황이 이렇게 되었으니 F-35B가 아닌 KF-21N을 함재기로 도입하자는 주장이 나오기 시작했고 급기야 합참의장이 이를 공개적으로 언급하는 상황까지 오게 되었습니다.
마침 해외 군사전문지 Naval News가 KF-21N에 대한 기사를 게재했고 저도 익명의 해군 소식통과 함께 이에 대한 이야기를 나누어 보았습니다. 여러 자료를 모아 분석을 해 볼수록, 전문가들과 이야기를 해 볼수록 어느 쪽이 옳고 틀리고가 아닌 ‘대한민국 자주국방의 미래를 어느 방향으로 선택할 것인가’의 문제라는 생각이 들었는데요.
사실 항모의 크기를 결정짓는 가장 중요한 요소는 다름 아닌 함재기의 선택입니다. F-35B처럼 단거리 수직이착륙(STOVL)이 가능한 함재기를 탑재하는 항모는 상대적으로 크기가 클 필요가 없습니다. 하지만 단거리 이착륙이 불가능한 FA-18 E/F 슈퍼호넷 같은 함재기를 운용하려면 비행 갑판에 사출기(Catapult)나 스키 점프대가 설치되어 있어야만 하고 260m 이상의 비행 갑판이 확보되어야 합니다.
고압 증기로 전투기를 밀어내는 사출기 방식(CATOBAR)을 사용하는 경우 원자력 엔진의 도움 없이는 충분한 고압 증기를 만들어 내기가 어려우며 전자식 사출기(EMALS)의 경우에도 엄청난 양의 전력을 필요로 하기 때문에 일반적인 엔진으로 작동시키기 어렵습니다. 더구나 EMALS의 경우 미국으로부터 기술을 이전 받는데 천문학적인 비용이 필요한 것으로 알려져 있기도 하죠.
비행 갑판의 일부를 스키 점프대로 활용하여 함재기를 이륙시키는 STOBAR 방식의 경우 CATOBAR 방식보다 동시 발진 및 착륙할 수 있는 함재기의 숫자가 적을 수 밖에 없고 결정적으로 보다 가벼워야 하기 때문에 함재기에 실을 수 있는 무장과 연료의 양에 상당한 제한이 따르게 됩니다. 만약 KF-21N이 개발되더라도 사출기를 활용하는 CATOBAR 방식일 때보다 스키 점프대를 활용하는 STOBAR 방식일 때 전투력과 전투행동반경이 크게 줄어든다는 뜻이죠.
흔히 F-35B를 함재기로 선택하는 경우 엄청나게 비싼 도입 및 운용 유지비, 상대적으로 떨어지는 무장탑재력 그리고 보안 및 기밀유지 때문에 마음대로 정비하고 수리하지 못한다는 문제점이 지적됩니다. 그에 비해 국산 전투기 KF-21N을 선택한다면 비용도 저렴해지고 우리 마음대로 수리하고 정비할 수 있다는 장점이 언급되고요. 하지만 KF-21N이 F-35B보다 상대적으로 비용이 저렴하다는 명제에는 간과하기 쉬운 함정이 있습니다.
KF-21N은 누구도 가보지 않은 길을 걸어가야 하기에 많은 시간과 비용이 추가적으로 발생할 수 있다는 리스크를 안고 있습니다. 대한민국 해군이 필요로 하는 KF-21N의 숫자는 40~50대 이상을 벗어나기 어렵기 때문에 해외 수출이 되지 않는 한 규모의 경제 실현이 어려워 생산 가격이 높아질 수 밖에 없다는 문제점도 가지고 있죠.
또한 항모전단을 제대로 운용하기 위해서는 미국처럼 협동교전체계(CEC)와 해군 대공 통합화력통제(NIFC-CA)를 완성해야 하는데 미국이 F-35B가 아닌 KF-21N을 사용하는 CVX 항모전단에 이들을 연동해 줄 지 장담하기 어렵습니다. 따라서 한국형 데이터 링크인 Link-K로 CEC와 NIFC-CA를 완성해야 한다는 부담이 발생하게 되고 미국도 수십 년을 투자해 온 분야라는 점을 감안한다면 만만치 않은 시간과 비용이 추가적으로 발생하게 될 것입니다. 이런 사실을 언급하는 이유는 KF-21N이 공론화된 현 시점에서 장밋빛 전망만 내놓는 것보다는 발생할 수 있는 리스크를 짚어봐야 할 필요가 있다는 생각이 들었기 때문입니다.
일본은 하루가 다르게 팽창하고 있는 중국의 해군력에 대응하기 위해 독도급보다 조금 더 큰 크기의 이즈모급과 휴우가급을 경항모로 개장하여 F-35B와 함께 운용하려는 계획을 가지고 있습니다. 많은 사람들이 지적하는 것처럼 F-35B가 무지막지하게 비싼 동시에 무장 탑재력이 떨어지는 기체라는 점을 고려해 본다면 일본의 이러한 행보는 일견 이해하기 어렵습니다. 분명 우리가 알고 있는 문제점을 커버하고 남을 만큼의 장점이 있기 때문에 F-35B를 42대씩이나 주문했을 텐데요. 익명의 해군 소식통은 이를 다음과 같이 설명합니다.
“일본이 F-35B를 42대 도입하여 실전배치를 하더라도 비상시 항상 공중에 떠서 작전을 펼칠 수 있는 기체는 항모 1척당 2대 정도에 불과하다. 2대 정도의 F-35B로 과연 무엇을 할 수 있을지에 대해 많은 밀리터리 매니아들이 의문을 표하고 있으며 이는 동시에 CVX의 실효성에 대한 의문으로 이어지기도 한다. 하지만 5세대 전투기 F-35B의 가장 큰 특징은 스텔스 능력이나 무장 탑재력에 있지 않다. 1억 3,000만 달러, 현재 환율로 1,800억에 달하는 F-35B 가격의 70%는 지향성 데이터 링크 MADL이나 각종 항전소프트웨어 개발비로부터 비롯된 것일 정도로 네트워크 중심전에 특화된 기체이다.
일본은 미국으로부터 F-35B를 도입하면서 협동교전체계(CEC)와 조기경보통제기 E-2D도 함께 도입하여 미 해군이 완성한 해군 대공 통합화력통제 NIFC-CA를 해상자위대에 이식하려 한다. 즉, 일본의 F-35B는 방공 및 타격 자산인 동시에 스텔스 성능을 십분 활용한 정찰 자산과 네트워크를 연결해주는 노드(nod)로 활약하게 된다는 뜻이다.
F-35B는 우수한 센서와 항전장비들을 사용해 자세한 전장 정보를 작전본부로 전달해 주고 아군 전투함들은 F-35B가 전달해 준 정보를 토대로 레이더 탐지거리 밖에 있는 목표물을 향해 함대공 미사일 SM-6나 장거리 대함 미사일 등을 발사(협동교전능력)할 수 있게 된다. F-35B는 공중조기경보통제기 E-2D의 역할을 일부 대체할 수 있으며 적진으로 침투해 들어간 F-35B는 시시각각 위치가 변하는 적 목표물(예를 들면 전속 기동 중인 적 항모 등)을 향해 발사된 아군 대함 미사일이나 SM-6 등을 데이터 링크로 유도하여 정확하게 타격시킬 수 있다.
일본은 F-35B와 협동교전체계 CEC, 공중조기경보통제기 E-2D와 NIFC-CA 등을 한꺼번에 세트로 도입하여 규모의 경제 효과를 노리고 있으며 이들은 이미 미 해군에 의해 무수한 테스트를 거친 만큼 신뢰성이 높고 추가적인 비용이 발생할 리스크는 적다. 또한 미국의 시스템을 구입하여 미 해군 전력에 편입되는 것에도 상당한 이익이 따른다. 일본은 미국과의 관계가 돈독해지면 국제정치상 손해보다 이익이 더 크다는 계산을 하고 있다. 전술적으로도 많은 혜택을 받을 수 있는데 미국이 제공하는 군수 및 정보지원, 관련 교리 및 전술을 공유할 수 있다는 것이다. 미국이 제공하는 군수 및 정보지원이 얼마나 큰 역할을 하는지는 우크라이나 전쟁이 잘 보여주고 있다.”
일본은 지난 2021년 11월부터 이미 미 해병대가 보유한 F-35B를 빌려와서 이즈모급을 항모로 운용하는 노하우를 쌓고 있습니다. 익명의 해군 소식통은 항모 운용과 관련된 제반 노하우를 익히는 데도 많은 시간과 노력이 필요하다는 점을 지적했습니다. CVX가 2033년에 예정대로 건조된다고 해도 일본보다 11년 뒤쳐지는데 2040년 이후로 미루어지는 현재 분위기로 본다면 항모 운용 능력에 있어 일본보다 20년 이상 뒤쳐지게 될 지도 모른다는 우려도 엿볼 수 있었습니다.
그럼 2022년 9월 23일 해외 군사전문지 Naval News의 기사 내용을 번역해 보도록 하겠습니다. 번역이 끝나면 제 의견을 간단하게 덧붙인 뒤 포스팅을 마무리 하도록 하겠습니다.
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한국항공우주산업 KAI는 DX 코리아 2022가 개최되는 동안 KF-21N의 축소 모델을 공개했다. 이는 KF-21로 알려진 KAI 독자 개발 4.5세대 전투기의 항공모함 탑재 버전인 동시에 CVX 항모 프로그램을 위한 것이다.
전시회 안내 설명에 따르면, KF-21N은 길이 17.1m, 높이 5.2m, 폭 12.3m이다. KF-21N은 최대 속도 마하 1.6으로 비행할 수 있으며 무장 탑재량은 7,620㎏, 최대 이륙 중량은 약 25,600㎏이다.
KF-21N의 또 다른 특징은 록히드 마틴의 수직이착륙 전투기 F-35B나 공군 기지에서 운용되는 지상 기반 KF-21보다 훨씬 크기가 크다는 것이다. 이 항공모함 기반 전투기는 동체 아래에 어레스팅 후크(arresting hooks)를 부착하고 있으며 공간이 제한되어 있는 CVX의 갑판이나 격납고에 보다 쉽고 효율적으로 수용될 수 있도록 날개 접이식(wing-folding) 시스템을 채택했다. KAI 관계자는 Naval News에게 KF-21N의 날개는 원래 KF-21보다도 훨씬 크다고 알려주었다.
KAI는 운용상의 효율을 위해 KF-21N에는 한 명의 파일럿이 탑승하는 단좌형을 추천하고 싶다고 설명했다. KAI는 KF-21N의 원형이 되는 KF-21 전투기를 단좌형 및 복좌형으로 개발한 바 있다. KAI는 KF-21N이 F414-GE-400K 엔진 두 개를 탑재하는 최초의 4.5세대 항모 함재기가 될 것이라고 자신 있게 말했다.
(이 부분에 대해서는 동의하기가 어려운 것이 미 해군이 운용하고 있는 FA-18 E/F 슈퍼호넷의 경우 지속적인 개량을 통해 APG-79 AESA 레이더를 장착하고 합동 전술정보 분배체계와 AN/ALE-165 재머, AN/ALE-214 통합방어 전자대응 시스템 등을 탑재하고 있어 4.5세대로 개량되었다고 보는 것이 일반적인 견해입니다. KF-21N을 최초의 4.5세대 함재기라고 언급하기에는 문제가 있습니다. 역주)
DX 코리아 2022 전시회 안내 설명에 표시되어 있는 KF-21N의 각종 수치와 사양에 대해 한국항공우주산업 KAI는 사출기 기반 이륙방식 이른바 CATOBAR 버전에 기초한 것이라고 Naval News에 언급했다. KF-21N에 장착 가능한 무장에는 대한민국이 자체적으로 개발했거나 해외에서 도입한 공대공, 공대함, 공대지 미사일 등이 포함될 것이다. KAI는 향후 등장할 미사일 자산을 위한 공간들을 미리 고려하여 설계한 기체가 바로 KF-21N이라고 밝혔다.
(이 대목 Naval News 기사를 읽으면서 내부 무장창을 장착하여 5세대 전투기급 스텔스 성능을 갖춘 동시에 국산 초음속 대함미사일 및 천룡 공대지 미사일을 장착한 KF-21N의 등장을 상상할 수 있었습니다.
러시아 야혼트 미사일 기술을 기반으로 개발된 한국형 초음속 공대함 미사일은 현재 KF-21에 장착할 수 있도록 소형화 작업을 거치고 있으며 로켓부스터 통합형 램젯(Integral Rocket Ramjet 이하 IRR) 추진방식을 채택하고 있어 마하 2.5 이상의 속도를 낼 수 있고 사정거리 또한 250㎞ 이상이 될 것으로 추정되고 있습니다.
국방안보포럼의 김민석 연구위원은 비즈한국 9월 22일자 기사에서 한국형 초음속 대함미사일에 대해 “기존 아음속 대함미사일 보다 세 배 이상 빠른 속도로 비행하여 요격 가능 시간을 줄이는 것은 물론, 세계 최초로 초음속 성능과 스텔스 성능을 조화롭게 갖춰 적 레이더에 포착될 확률도 감소되었다. 해군형 KF-21N 전투기에 장착된다면 대한민국 항공모함 전단 반경 500㎞ 안에서는 발전된 이지스 시스템이 장착된 전투함도 쉽게 진입하기 어려울 것으로 예상된다”고 설명하고 있습니다.
전투함에서 발사되는 초음속 대함미사일보다 전투기에서 발사되는 초음속 대함미사일이 훨씬 더 강력한 위력을 지니는 이유는 마하 이상의 속도로 움직이는 전투기 자체가 가지고 있는 운동 에너지가 고스란히 대함미사일에 전달되기 때문인데요. 따라서 전투기에서 발사되는 초음속 대함미사일은 원래 가지고 있는 속도인 마하 2.5보다 훨씬 빠른 속도로 날아갈 수 있고 원래 사정거리인 250㎞ 보다 더 먼 거리를 날아갈 수 있게 됩니다. 그래서 김민석 연구위원은 이지스 시스템이 장착된 전투함이라도 KF-21N이 탑재된 항모전단 반경 500㎞ 이내로 접근하기 어려울 것이라고 설명하고 있습니다. 수상 전투에 있어서 함재기를 탑재하고 있는 항모가 일반 전투함들에 비해 절대적으로 유리해지는 이유이기도 합니다. 역주)
Naval News는 KAI 관계자로부터 대한민국 해군이 추진하고 있는 경항모 혹은 중형 항모 보유 사업에 대비하여 사출기를 이용하는 CATOBAR 방식과 스키 점프대를 활용하는 STOBAR 방식을 모두 고려하고 있다는 사실을 들었다. DX 코리아 2022에 참가한 한국항공우주산업 KAI 부스의 또 다른 관계자는 익명을 전제로 CVX가 중형 항모로 규모가 확대될 가능성이 다소 존재하는 것은 사실이지만 어차피 최종적인 결정은 대한민국 정부의 몫이라고 말했다.
"우리는 운영 개념과 기본 설계를 정부에 제안할 뿐이며 최종적으로 CVX가 어떤 형태로 설계될지 알 수 없는 일이기 때문에 CATOBAR 방식과 STOBAR 방식을 모두 고려하여 실물 모형을 만들었습니다. KF21N에 대한 우리의 설계는 대한민국 해군이 선호하는 내용과는 무관하고 해군으로부터 특정 방식으로 설계하라는 지시를 받은 적도 없습니다." (익명 소식통)
KAI는 또한 KF-21N이 경항모 및 중형 항모 모두와 호환될 수 있을 것이라고 설명했다. 다만 KAI는 항모와 관련된 여러 가지 계획들의 실행과 항모 건조는 정부와 계약한 조선소가 진행할 것이라며 CVX에 얼마나 많은 KF-21N이 탑재될 수 있을지에 대해서는 언급을 회피했다.
한국항공우주산업 KAI는 대우조선해양(DSME)과 현대중공업(HHI)이 설계한 항모 모두 KF-21N을 사용할 수 있다는 사실은 확인해주었지만 "만약 대한민국 해군이 대우조선해양이 설계한 CVX에서 KF-21N을 운용하려 한다면 MADEX 2021에서 대우조선해양이 보여줬던 단거리 수직이착륙 전투기(STOVL) 기반 항모 개념을 아마도 바꿔야 할 필요가 있을 것"이라고 주장했다.
만약 CVX의 비행 갑판이 250m 이상이라면 스키 점프대를 활용한 STOBAR 이륙 방식도 실행 가능한 옵션이 될 수 있겠지만 STOBAR 방식으로 이륙하는 함재기는 최대 이륙 중량에 대한 기술적 한계 때문에 사출기를 이용하는 CATOBAR 방식의 함재기에 비해 무장 탑재력이 현저하게 떨어진다고 KAI는 덧붙였다. 또한 KAI는 보안상의 이유로 STOBAR 방식으로 이륙하는 KF-21N의 최대 이륙 중량에 대한 구체적인 수치를 밝히지도 않았다.
KAI는 KF-21N 수출에 관심을 보였지만 항공모함을 운용하고 있는 국가들이 극소수에 불과하다는 우려를 제기했다. 그러나 KAI 부스의 한 매니저는 항공모함이나 항모에 탑재시킬 초음속 전투기를 고려하고 있는 국가들에게 KF-21N은 매우 합리적인 선택이 될 수 있다는 자신의 생각을 대담하게 공유하기도 했다.
KF-21N을 F-35와 같은 5세대 전투기로 개발할 가능성에 대해 KAI는 대한민국 정부가 결정을 내려야 한다고 말했다. 이 매니저는 (향후 등장하게 될 6세대 전투기 등에 대한) 공중전력 격차를 메우고 현실적인 작전성공을 보장하기 위한 해법으로 유무인 복합체계 멈티(MUM-T) 혹은 대한항공이 개발하고 있는 무인 정찰기 가오리-X와의 연계 방안을 제시했다.
(저도 한때 잘못 알고 있었으며 업계 관계자로부터 상세한 설명을 듣고 이해한 내용입니다만 KF-21과 유무인 복합체계 이른바 멈티 MUM-T를 구성하게 될 무인 전투기들은 대한항공이 개발 중인 일명 가오리-X는 서로 다른 체계입니다. 업계 관계자의 설명에 따르면 KF-21과 멈티를 구성할 무인 기체들은 KF-21과 매우 비슷한 형상을 지니게 됩니다.
꼬리 날개가 없어 기동성이 떨어지는 전익기 형태인 가오리-X와는 달리 KAI가 개발 중인 한국형 로열 윙맨들은 꼬리 날개를 장착하고 있으며 내부 무장창까지 탑재하여 스텔스 무인 전투기로 등장하게 될 것으로 예측되고 있습니다. 마찬가지로 가까운 미래, 내부 무장창을 보유하고 스텔스화 된 KF-21N 블록3와 팀을 이루어 작전에 나선다면 스텔스 로열 윙맨들을 먼저 적진으로 보내 적진을 정찰하거나 대공 방어망 등을 타격할 수 있어 E-2D 같은 항모기반 조기경보통제기의 부재를 어느 정도 메워 줄 수 있을 것으로 전문가들은 예상하고 있습니다. 역주)
KF-21 계열 전투기들에 대한 추가적인 개량 작업은 방위사업청과 국방부의 의지에 달려 있지만, 4.5세대 전투기 KF-21은 처음부터 향후 여러 방향으로 진화할 수 있도록 설계된 기체이기 때문에 지상 기반 KF-21을 항공모함에 탑재하는 함재기로 개량하는 작업도 계획에 따라 시기 적절하게 끝마칠 수 있다고 KAI는 밝혔다.
KAI는 2033년 CVX 실전배치에 맞춰 KF-21N 개발이 완료될 것으로 전망하고 있다. 이는 계약한 조선사가 최종 설계를 마치고 항모를 건조할 때까지 11년이라는 시간이 남아 있다는 의미여서 KAI는 이에 따라 KF-21N의 개발 상황을 조정할 수 있을 것으로 보고 있다.
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지금까지 2022년 9월 23일 해외 군사전문지 Naval News가 게재한 기사 내용을 번역해 보았습니다.
이미 언급한 대로 KF-21N은 아무도 가보지 않았던 길을 가야하며 한국형 협동교전시스템(CEC)과 한국형 해군 대공 통합화력통제(NIFC-CA)도 함께 개발, 완성시켜야 한다는 리스크를 안고 있습니다. 일부 군사 전문가는 한국형 데이터 링크 Link-K를 통해 협동교전체계(CEC)를 완성하는 것 까지는 무리가 없다면서도 공중조기경보통제기와 미국 F-35에 쓰이는 고속 지향성 데이터 링크 MADL같은 추가 자원이 필요한 한국형 NIFC-CA를 가까운 시일 내에 완성하는 것은 비용적으로나 기술적으로나 어렵지 않겠느냐는 견해를 보이고 있습니다.
어쨌든 한국형 CEC나 NIFC-CA에 대한 논의는 차후 생각해 보기로 하고 KF-21N이 탄생한다면 생각해 볼 수 있는 강점들로는 역주로 설명 드렸던 초음속 공대함 미사일과 유무인 복합체계 멈티(MUM-T)를 생각할 수 있습니다.
초음속 공대함 미사일을 장착한 KF-21N은 CVX 항모전단의 공격 및 방어 범위를 비약적으로 향상시켜 줄 것이며 중국 및 일본에 대해 상당한 해양 억지력을 형성하게 될 것으로 보입니다. 또한 스텔스 형상과 내부 무장창을 갖춘 로열 윙맨과 함께 운용되는 KF-21N 블록 3는 로열 윙맨을 먼저 적진으로 침투시켜 ISR&T (정보감시정찰 표적화) 정보를 취득하여 공중조기경보통제기 역할의 일부를 분담시킬 수도 있을 것입니다. 마치 F-35B처럼 말입니다.
이런 상상이 현실로 실현되려면 대용량 지향성 고속 데이터 링크 시스템과 로열윙맨에 탑재될 인공지능(AI)의 강화, 각종 항전 소프트웨어의 개발 등에 대한 우리 정부의 공격적인 투자가 선행되어야 함은 당연한 일인 동시에 필수불가결한 요소라는 생각이 듭니다. 비록 CVX에 대한 투자는 중단되어 있는 상황에서라도 말이죠.
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