해외 유명 군사전문지 Janes는 대한민국 방위산업체 한화시스템과 유럽 다국적 방산기업 레오나르도가 경전투기(LCA)용 AESA 레이더를 공동으로 개발한다는 내용의 합의서에 서명했다고 지난 2023년 6월 23일 보도했습니다.
Janes의 기사 내용에 따르면 한화시스템은 경전투기용 AESA 레이더 안테나 개발을 담당하고 신호처리 및 전원공급장치는 레오나르도가 맡게 될 것으로 보이는데요. 이번 한화시스템의 행보는 일단 겉보기로는 얼마 전 FA-50용 AESA 레이더 ESR-500A를 발표한 LIG 넥스원에 대항하는 의미로 이해됩니다.
러시아-우크라이나 전쟁을 통해 우수한 가성비를 지닌 경전투기에 대한 세계 여러 나라의 관심이 높아진데다 미 공군, 미 해군 훈련기 수주전까지 눈앞으로 다가온 덕분에 훈련기와 경전투기 역할을 동시에 수행할 수 있는 FA-50의 시장이 더욱 넓어질 개연성이 높아졌습니다. KF-21 보라매에 탑재될 국산 AESA 레이더를 생산하는 한화시스템 입장에서 결코 놓치고 싶지 않은 시장이 바로 FA-50이겠죠.
더구나 FA-50처럼 경전투기 겸 훈련기로 홍보되고 있는 M-346을 판매하는 유럽 업체 레오나르도와 손잡으면 지금까지 생산된 90여대의 M-346을 개량할 때 AESA 레이더를 판매할 수 있는 추가적인 시장까지 확보할 수 있다는 계산이 섰을 것입니다. 1990년대 러시아 야코블레프에 의해 제작된 Yak-130과 동일한 설계를 지니고 있지만 서방 엔진 및 부품들로 채워진 M-346은 이제 머지 않아 중간수명연장(MLU) 작업에 들어가야 할 시기가 되었기 때문이죠. 한화시스템은 말 그대로 도랑치고 가재 잡는 일석이조의 효과를 노리고 있는 것으로 보입니다.
하지만 Janes가 보도한 내용을 조금 더 깊게 파고들어가 보면 흥미로운 몇 가지 사실들을 유추할 수 있습니다. 한화시스템은 AESA 레이더의 안테나를, 레오나르도는 전원공급장치와 신호처리 시스템을 맡기로 했다는 내용인데요. 이제는 RTX로 이름을 바꾼 미국 레이시온이 만들고 현재 경전투기용 소형 AESA 레이더 시장을 선점하고 있는 팬텀 스트라이크의 가장 큰 특징은 바로 ‘경량화 기술’에 있습니다.
다수의 독립적인 레이더파 송수신기(T/R) 모듈로 구성되는 AESA 레이더의 안테나는 해당 모듈의 숫자를 조절함으로써 안테나의 크기도 함께 조절할 수 있습니다. 따라서 AESA 레이더용 T/R 모듈 개발이 어려워서 그렇지 일단 개발된 모듈의 숫자를 조절하는 작업은 상대적으로 기술적 난이도가 낮다고 판단할 수 있겠죠.
하지만 AESA 레이더 전원공급장치의 경우 발생하는 ‘열’을 어떻게 냉각시킬 것인지가 문제가 됩니다. 가장 효율적인 방식은 냉각제를 사용하여 열을 식히는 수랭식인데 구조가 복잡해질 수 밖에 없어 레이더 경량화에 가장 큰 방해요소가 됩니다. 그래서 RTX의 팬텀 스트라이크는 공기를 이용하여 냉각시키는 공랭식을 채택하고 있는데요. 부피는 눈에 띄게 줄일 수 있지만 수랭식에 비해 효율이 떨어진다는 단점이 있습니다. 따라서 공랭식을 사용하되 냉각 효율성을 얼마나 높일 수 있는지가 기술력의 척도가 된다는 의미가 되죠.
AESA 레이더의 신호처리장치의 경우 임무 컴퓨터와 통신하면서 레이더가 수집한 정보를 파일럿이 이해할 수 있는 자료로 변환하여 보여주는 역할을 합니다. 임무 컴퓨터는 레이더가 보내준 자료를 통해 전투기에 탑재된 각종 무장들에게 공격 목표물의 위치와 속도 등을 전달, 타격 명령을 내리게 됩니다. 따라서 AESA 레이더의 신호처리장치는 자료처리 소프트웨어, 소위 말하는 ‘알고리즘’과 매우 긴밀한 관계성을 지니고 있습니다.
AESA 레이더의 하드웨어 성능이 동일하더라도 센서가 수집한 자료를 처리하는 알고리즘의 성능에 따라 전투력이 최대 30~40% 가까이 하락할 수도 있다는 내용을 외신 번역하면서 공부했던 적이 있습니다. 대한민국이 사용하는 F-35에 탑재된 알고리즘의 성능 역시 미 공군이 사용하는 F-35에 탑재된 알고리즘과 상당한 차이를 지니고 있을 것이라는 이야기를 관계자를 통해 여러 번 접할 수 있었는데요.
두 F-35의 하드웨어적 성능에는 큰 차이가 없지만 하드웨어를 운용하는 소프트웨어의 성능에 차등을 둠으로써 자국 공군의 우위를 달성한다는 것입니다. 우리가 해외로 수출하게 될 KF-21 보라매에도 이와 같은 조치가 취해질 것이기 때문에 미국을 탓할 수 없는 부분이라고 관계자는 설명해 주었습니다.
어쨌든 AESA 레이더에서 이렇게 중요한 역할을 하는 전원공급장치와 신호처리장치를 레오나르도에게 맡긴다는 언급은 해당 분야에 대한 한화시스템의 기술력이 아직 부족하다는 반증이 아닌가? 라는 의심이 들었습니다. 실제로 정광선 전 한국형전투기사업단장이 유튜브 방송에 출연해서 했던 발언 중에 “KF-21 보라매에 탑재되는 AESA 레이더는 국방과학연구소의 주도 아래 개발된 것이고 한화시스템이 ‘생산을 담당’하고 있다”는 부분이 있습니다.
즉, KF-21 보라매 AESA 레이더의 핵심 기술은 국방과학연구소가 통제하고 있으며 한화시스템은 ‘생산’에 필요한 기술만을 이전 받았다는 해석이 가능한 부분이죠. 그런 관점에서 본다면 한화시스템과 레오나르도가 합작한 계약 내용이 어느 정도 이해가 됩니다. 제가 생각하는 관점에 대해 업계 관계자는 “계약 내용을 살펴보면 한화시스템의 기술력이 고도화되지 못한 부분이 있을 것이라는 추론을 가능하게 하지만 내부 관계자가 아닌 이상 정확한 내용을 속단할 수 없다”는 태도를 보였습니다. 제 판단대로라면 껍데기는 한화시스템이, 알맹이는 레오나르도가 만든다는 의미가 되는데 한화시스템이 그 정도로 불리한 계약 내용에 합의했을 리가 없다는 것이었습니다.
그에 비해 KF-21용 AESA 레이더 개발 프로젝트에서 탈락했던 LIG 넥스원은 자체적으로 자금을 투자하여 기술을 개발해 왔고 FA-50용 ESR-500A 공랭식 소형 AESA 레이더를 개발해 냈습니다. 국내 군사전문지 밀리터리 리뷰 2023년 6월호에 게재된 내용을 보면 LIG 넥스원 관계자가 경쟁사인 RTX의 팬텀 스트라이크 소형 AESA 레이더의 성능에 대해 ‘과대 포장된’ 부분이 있다고 지적하는 내용이 있습니다. 최적의 환경에서 발휘할 수 있는 성능을 마치 일반적으로 발휘할 수 있는 성능인 것처럼 홍보하고 있다는 지적이었죠.
하지만 제가 인터뷰한 국내 업계 관계자는 LIG 넥스원의 소형 AESA 레이더 ESR-500A에 대해 “팬텀 스트라이크와 비교한다면 아직 갈 길이 한참 멀다”고 진단 내렸습니다. 업계 소식통은 “국내에서 개발된 AESA 레이더가 FA-50에 탑재되기까지는 제법 많은 시간이 필요할 것”으로 보인다는 의견을 개진했는데요. 그런 관점에서 본다면 한화시스템과 레오나르도가 손잡고 개발하는 소형 AESA 레이더가 후발 주자임에도 불구하고 그 성능이 LIG 넥스원 ESR-500A와 대등하거나 더 우수해질 가능성도 배제할 수 없겠다는 생각이 들었습니다.
혹시 한화시스템과 레오나르도가 합작하여 소형 AESA 레이더를 만들게 된다면 핵심기술이 유출되지 않을까 걱정하는 시청자들이 분명 있을 것 같다는 제 말에 관계자는 “하드웨어적인 기술은 하드웨어대로, 소프트웨어적인 기술은 소프트웨어대로 저마다 기술 유출의 빌미는 제공하지 않으면서 협력하는 것이 보편적”이라고 딱 잘라 선을 그었습니다. 경쟁관계에 서게 될지도 모르는 회사들이 서로 협력하는 경우 만일의 사태를 대비하여 이중삼중의 보안장치를 해두는 것은 기본이라는 말도 덧붙이면서요.
그래도 러시아 Su-27을 허락도 없이 역설계(Reverse Engineering)해서 J-11을 만들어낸 중국처럼 대놓고 지적재산권을 침해하는 경우도 있을 수 있지 않느냐? 는 제 질문에 대해서 관계자는 이렇게 답했습니다.
“역설계(Reverse Engineering)라는 게 결코 단순하지 않습니다. 수입한 전투기들 중 한대를 손실처리하고 전부 분해해서 금형을 뜬다면 단순한 형상은 얻어낼 수 있겠죠. 그러나 기술의 노하우나 설계 의도는 만든 사람 본인만 알고 있습니다. 기술의 배경이나 원리, 이유 등을 모른다면 100% 치명적인 결함들이 생길 수 밖에 없고요. Made in China가 기본적으로 불신의 아이콘이 된 이유가 바로 여기에 있다고 볼 수 있습니다. 그리고 제가 아는 범위 내에서는 핵심 소프트웨어에 해킹으로 접근한다고 해도 상호작용으로 구동되는 알고리즘은 복제가 불가능하다고 알고 있습니다만 제 전문 분야가 아니라 정확한 내용은 모릅니다.”
FA-50에 AIM-120 암람을 장착하기 위해서 미국산 AESA 레이더를 장착해야만 하는 이유에 대해서도 관계자는 상세하게 설명을 해주었는데요. 제가 알고 있던 것과는 다소 상이한 이야기를 들을 수 있었습니다. 사실 FA-50에 암람을 장착하기 위해 고려해야 할 가장 중요한 요소는 FA-50에 탑재된 런처(Launcher)가 암람을 지원할 수 있는지 여부와 실제 암람을 장착한 상태로 비행했을 때 발생하는 공력적 변화상태 혹은 기골에 주는 영향력 등이라고 했습니다.
그 다음 단계가 바로 임무 컴퓨터와 레이더 그리고 사격통제장치를 연동시키는 통신채널에 대한 정보를 교환하는 단계입니다. 예를 들어 A부터 E까지 5종류의 통신채널이 있다고 가정하면 FA-50이 사용하는 통신채널이 어떤 것인지를 RTX에게 알려주고 암람이 해당 통신채널과 호환되는지를 확인해야 한다는 뜻입니다.
사실 핵심기술 유출에 가장 직접적으로 연관되어 있는 부분은 레이더가 아니라 바로 이 통신채널이라고 관계자는 알려주었는데요. 중요한 정보들이 오고 가기 때문에 기술유출의 우려가 있는 주요 통신채널을 제외하고 나머지 통신채널로도 FA-50의 임무 컴퓨터가 AIM-120을 구동시킬 수 있다면 미국은 기술유출의 우려 없이 얼마든지 통합을 허용해 줄 수 있다는 뜻입니다. 더구나 레이더와 임무 컴퓨터간의 통신채널은 주로 타격해야 할 대상의 위치와 속도 등의 데이터만 전달해 주기 때문에 기술유출의 우려가 거의 없는 부분이라는 설명도 함께 들었습니다.
그렇다면 이상하지 않습니까? 미국은 왜 ‘기술보호’라는 거창한 명분을 내세우며 미국산 레이더 팬텀 스트라이크를 탑재해야만 AIM-120 암람을 통합시켜줄 수 있다고 선을 긋는 것일까요?
관계자는 “그렇게 해야만 미국산 AESA 레이더를 더 많이 판매할 수 있기 때문”이라는 다소 황당한 관점의 이야기를 해주었습니다. 예를 들어, KF-16같은 미국산 전투기를 대한민국에서 면허생산을 하는 경우에도 미국 정부는 기체 동체에 칠하는 페인트의 종류뿐만 아니라 칠이 뭉쳐 두꺼워진 페인트를 갈아내는 사포의 종류까지 미국 업체가 생산한 물건으로 지정해준다고 합니다. 성능으로 봤을 때 국내 제품을 써도 충분하지만 조금이라도 더 많은 달러를 벌어들이기 위해 미국 업체들이 만든 제품을 쓰라고 강제한다는 것이죠.
미국은 계약을 할 때, 이런 내용을 계약서에 명시해 둔다고 합니다. 그렇다면 극비로 분류된 스텔스 구조와 재료를 사용하는 F-35를 정비하고 수리하는 경우 사용되는 부품의 종류와 비용에 대해 미국이 어떤 수준의 요구를 할 것인지 능히 짐작이 되고도 남습니다. 그야말로 달러를 F-35위에다 날마다 “쏟아 부어야”하는 상황이 되겠죠. 그렇다고 기분 나빠하지는 맙시다. 대한민국도 이제 로우급 FA-50과 미들 하이급 KF-21 보라매라는 자체 플랫폼을 운용 및 수출하는 나라가 되었기 때문입니다. 일방적으로 갑질을 당하는 입장이 아닌 갑질을 행하는 입장에 설 수 있는 나라가 되었으며 이들 전투기에 사용되는 부품 하나하나를 Made in Korea로 지정할 수 있는 나라가 되었기 때문입니다.
관계자는 “전투기를 자체 생산 및 운용한다는 것 자체가 대단한 일”이라며 손재주와 기술 하나로 살아남은 작지만 강한 나라 대한민국은 정말 보기 드문 사례가 될 것이라고 힘주어 말했습니다. 한가지 안타까운 점이 있다면 핵심 기술인력들이 해외로 유출될 수 밖에 없는 상대적으로 열악한 근무환경 및 처우라며 어떤 분야가 되었든 간에 전문기술인력들이 스스로의 노력에 합당한 보상을 받을 수 있는 대한민국이 되었으면 좋겠다는 이야기도 함께 전했습니다.
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