최근 F-35 도입 논란으로 본… 보이지 않는 무기 '창과 방패의 싸움'
2016년, 스텔스機
몰려온다
中, 젠-20 실전 배치할 듯
내달 美 F-35급 젠-31 공개
日, 독자기술 F-3 개발 박차
러시아·인도도
'복병'으로
육·해·공 모두에 스텔스 접목
스텔스 포탄·유도탄 연구 중
현실화 땐 적에 치명적 피해
美 차세대
구축함 '줌왈트'는
레이더에 낚싯배 정도로 보여
'방패' 레이더도 진화 중
안테나 늘리고 저주파 사용 등
스텔스
탐지 레이더 개발 중
전문가 "아직은 탐지 역부족"
金국방 "4~5년내 기술 나올것"
올해 국방 분야 국정감사에서 가장 뜨거운 이슈 중 하나는 F-35 스텔스 전투기 도입 사업이다. 총 7조3418억원을
들여 오는 2018~2021년 F-35 40대를 도입하는 프로젝트로 '단군 이래 최대 규모'라는 점과 북한과의 공군력 대결에서 압도적 우위를
차지하게 하는 '전략무기'라는 점 때문에 큰 관심을 끌었다. 하지만 F-35 장착 무기 확보율이 공대공(空對空) 45%, 공대지(空對地)
75%에 불과하고, 지난 6월 미국에서 이륙 중 엔진 화재가 발생했는데도 우리 측이 별다른 대응을 하지 않았다는 점이 논란이
됐다.
국내에서 F-35 도입을 둘러싸고 논란이 벌어지는 동안 해외에서도 스텔스 전투기에 대한 소식들이 날아들었다. 중국·일본 등 주변국의 스텔스기 개발·도입이 가시권에 접어들었다는 내용이었다. 군사 전문가들은 "스텔스 전투기 분야에서 10여년 지속된 미국 독주가 끝나고 중국·일본·러시아 등이 참여하는 다자 간 경쟁 시대가 막을 올리고 있다"고 평가했다.
전투기뿐만 아니다. 스텔스 기술은 함정과 헬기, 전차, 포탄 등 전방위적으로 확대되고 있다. 스텔스의 기세는 어디까지 이어질 것인가.
◇2016년 동북아 하늘에 스텔스 전투기들이 쏟아진다
군사 전문가들은 "향후 수년 내 동북아 상공에서 공중전이 벌어진다면 승패를 좌우할 결정적 주인공은 단연 스텔스기"라고 입을 모은다. 그렇다면 그런 시나리오가 가능한 시점은? 바로 2016년이다. 공교롭게 각국이 추진하는 스텔스기 도입 목표가 모두 이때에 맞춰져 있기 때문이다.
우선 일본. 2011년 말 F-35 전투기 42대를 도입하기로 했는데 그 시점이 2016년부터이다. 일본은 독자 개발에도 공을 들이고 있다. 마이니치 신문은 지난 8월 "독자 기술로 만든 F-3(프로젝트명 신신·心神) 스텔스 전투기가 내년 1월 첫 시험비행에 나설 예정"이라고 보도했다. 레이더상에 10㎝ 크기 물체로 파악되는 이 전투기 개발 완료도 2016년을 목표로 한다. 일본 오키나와 가데나 기지엔 미군의 F-22 랩터가 배치돼 있다. F-22는 레이더 반사면적(RCS)이 0.0001㎡로 레이더에 꿀벌 정도의 작은 곤충 크기로 나타난다.
미국·일본과 곳곳에서 첨예한 대립각을 세우는 중국의 대응도 만만찮다. 중국은 지난 여름 F-22에 비견되는 '젠(殲)-20'의 추가 시험비행을 공개했다. 2011년 로버트 게이츠 전 미국 국방장관이 중국을 방문했을 때 첫 시험비행 장면을 공개해 세계를 깜짝 놀라게 했던 비행기다. 중국에선 "젠-20이 최종 평가 단계에 진입했다"는 평가가 나오고 있다. 젠-20은 이르면 2016년 실전 배치될 전망이다. 중국은 또 다음 달 광둥성 주하이(珠海)에서 열리는 항공전시회에 미국 F-35급으로 평가되는 '젠-31'을 공개키로 했다. 전 세계에서 두 종류 스텔스기를 개발하는 나라는 미국과 중국뿐이다.
러시아와 인도도 무시할 수 없는 복병이다. 두 나라는 PAK-FA(T-50) 전투기를 개발 중인데 오는 2016년 전력화가 목표다. 특히 인도는 이 전투기를 200대 이상 구입해 공군력을 획기적으로 높일 계획이다. 인도는 이 외에도 독자적으로 중형 스텔스전투기(AMCA) 개발도 진행하고 있다.
주변국의 스텔스 경쟁은 당장 우리 군에도 영향을 미쳤다. 우리 군이 차기 전투기(F-X) 사업 기종으로 보잉의 F-15SE를 단독후보로 결정했다가 F-35 스텔스기로 바꾼 배경에는 주변국의 이런 치열한 경쟁이 깔려 있었다. 공군 관계자는 "북한, 특히 평양의 방공망이 세계 최고 수준이고 북한 전투기가 우리의 2배가량 된다는 점도 중요했지만 주변국이 2~3년 내에 스텔스기로 무장할 것이란 사실도 스텔스기 도입의 주요 근거가 됐다"고 말했다.
국내에서 F-35 도입을 둘러싸고 논란이 벌어지는 동안 해외에서도 스텔스 전투기에 대한 소식들이 날아들었다. 중국·일본 등 주변국의 스텔스기 개발·도입이 가시권에 접어들었다는 내용이었다. 군사 전문가들은 "스텔스 전투기 분야에서 10여년 지속된 미국 독주가 끝나고 중국·일본·러시아 등이 참여하는 다자 간 경쟁 시대가 막을 올리고 있다"고 평가했다.
전투기뿐만 아니다. 스텔스 기술은 함정과 헬기, 전차, 포탄 등 전방위적으로 확대되고 있다. 스텔스의 기세는 어디까지 이어질 것인가.
◇2016년 동북아 하늘에 스텔스 전투기들이 쏟아진다
군사 전문가들은 "향후 수년 내 동북아 상공에서 공중전이 벌어진다면 승패를 좌우할 결정적 주인공은 단연 스텔스기"라고 입을 모은다. 그렇다면 그런 시나리오가 가능한 시점은? 바로 2016년이다. 공교롭게 각국이 추진하는 스텔스기 도입 목표가 모두 이때에 맞춰져 있기 때문이다.
우선 일본. 2011년 말 F-35 전투기 42대를 도입하기로 했는데 그 시점이 2016년부터이다. 일본은 독자 개발에도 공을 들이고 있다. 마이니치 신문은 지난 8월 "독자 기술로 만든 F-3(프로젝트명 신신·心神) 스텔스 전투기가 내년 1월 첫 시험비행에 나설 예정"이라고 보도했다. 레이더상에 10㎝ 크기 물체로 파악되는 이 전투기 개발 완료도 2016년을 목표로 한다. 일본 오키나와 가데나 기지엔 미군의 F-22 랩터가 배치돼 있다. F-22는 레이더 반사면적(RCS)이 0.0001㎡로 레이더에 꿀벌 정도의 작은 곤충 크기로 나타난다.
미국·일본과 곳곳에서 첨예한 대립각을 세우는 중국의 대응도 만만찮다. 중국은 지난 여름 F-22에 비견되는 '젠(殲)-20'의 추가 시험비행을 공개했다. 2011년 로버트 게이츠 전 미국 국방장관이 중국을 방문했을 때 첫 시험비행 장면을 공개해 세계를 깜짝 놀라게 했던 비행기다. 중국에선 "젠-20이 최종 평가 단계에 진입했다"는 평가가 나오고 있다. 젠-20은 이르면 2016년 실전 배치될 전망이다. 중국은 또 다음 달 광둥성 주하이(珠海)에서 열리는 항공전시회에 미국 F-35급으로 평가되는 '젠-31'을 공개키로 했다. 전 세계에서 두 종류 스텔스기를 개발하는 나라는 미국과 중국뿐이다.
러시아와 인도도 무시할 수 없는 복병이다. 두 나라는 PAK-FA(T-50) 전투기를 개발 중인데 오는 2016년 전력화가 목표다. 특히 인도는 이 전투기를 200대 이상 구입해 공군력을 획기적으로 높일 계획이다. 인도는 이 외에도 독자적으로 중형 스텔스전투기(AMCA) 개발도 진행하고 있다.
주변국의 스텔스 경쟁은 당장 우리 군에도 영향을 미쳤다. 우리 군이 차기 전투기(F-X) 사업 기종으로 보잉의 F-15SE를 단독후보로 결정했다가 F-35 스텔스기로 바꾼 배경에는 주변국의 이런 치열한 경쟁이 깔려 있었다. 공군 관계자는 "북한, 특히 평양의 방공망이 세계 최고 수준이고 북한 전투기가 우리의 2배가량 된다는 점도 중요했지만 주변국이 2~3년 내에 스텔스기로 무장할 것이란 사실도 스텔스기 도입의 주요 근거가 됐다"고 말했다.
몇 년 전 육군의 한 전투모의실험(워게임·war game) 결과가 주목을 받았다. 포병이 쓰는 포탄을 스텔스탄으로 만들 경우 우리 측 피해가 획기적으로 줄어든다는 내용이었다. 전투 중 일반 포탄을 사용했을 때 우리 측 자주포 108문 중 42문이 피해를 입지만 스텔스탄을 쓸 경우 피해는 2문으로 줄었다. 육군 관계자는 "포병은 상대방이 쏜 포탄 궤적을 레이더로 역추적해 대응사격을 한다"며 "포탄이 적 목표를 타격할 때까지 레이더에 잡히지 않는다면 대화력전 승리 가능성은 크게 높아질 수밖에 없다"고 말했다. 스텔스 포탄과 유도탄은 아직까진 연구 단계인 것으로 알려졌다.
현대전에서 스텔스 기술은 전투기 이외에도 함정과 전차, 헬기 등으로 적용 범위가 크게 넓어지는 추세다. 영국의 BAE시스템스는 주변 색깔에 맞춰 색을 바꾸고 밤에도 적외선 센서에 감지되지 않는 '카멜레온 전차'를 개발했다. 미 육군은 2030년 도입을 목표로 기존 헬리콥터보다 2배 빠르고 적 레이더에도 거의 잡히지 않는 스텔스 기능을 갖춘 차세대 헬기 개발에 나섰다. 국방과학연구소(ADD) 관계자는 "과거 스텔스 기술은 주로 레이더 반사면적(RCS)을 줄이는 것에 머물렀다면 현대전에서는 적외선과 음향, 각종 전자기 신호의 탐지 확률을 최소화하는 방향으로 발전하고 있다"고 말했다.
함정의 스텔스 역사는 좀 더 길다. 배의 경우 우선 소음을 줄이는 게 핵심이었다. 프로펠러 소리 등을 줄여 적 소나(음파탐지기)에 탐지되지 않는 게 생존의 필수조건이기 때문이다. 해군 관계자는 "최신 함정들은 물속 소음이 예전에 비해 10분의 1 이하로 줄었다"며 "10~20년 전에는 소나가 10마일 떨어진 함정을 잡아냈지만 이젠 2마일 이내로 접근해야 소리를 들을 수 있다"고 말했다.
최근엔 소리를 넘어 레이더 반사 면적을 줄이고 온도와 자기(磁氣) 등으로도 탐지되지 않는 첨단 함정들이 속속 등장하고 있다. 작년 말 미국 언론들은 '꿈의 구축함' '항공모함 킬러'로 불리는 차세대 구축함 '줌왈트(DDG-1000)' 실전 배치 소식을 보도했다. 한 군사전문가는 "줌왈트는 배수량이 1만5600t에 달하지만 레이더에는 10t 미만의 작은 낚싯배 정도로 나타난다"고 말했다. 미국은 또 2010년 취역한 배수량 3000t급 차세대 고속 스텔스 연안 전투함(LCS) 여러 척을 싱가포르에 배치했다.
중국은 2011년 스텔스 기능을 갖춘 미사일 고속정을 개발해 실전에 배치한 사실을 공개했다. 이 함정은 뛰어난 스텔스 기능과 강력한 화력으로 '그림자 없는 칼'로 불린다. 중국은 작년 초엔 1440t급 스텔스 호위함(056형)도 전력화했다.
영국과 러시아 등도 레이더·소나 등으로 탐지가 어려운 스텔스 함정과 잠수함 등을 속속 개발하고 있다. 해군 관계자는 "1990년대 말 이후 도입한 우리나라 주력 함정들도 스텔스 성능을 발휘할 수 있도록 설계돼 있다"고 말했다.
◇창과 방패의 싸움…"당분간은 창 우세"
스텔스를 공격하는 창에 비유한다면 레이더는 이 창을 막아내는 방패이다. 스텔스 무기가 발전할수록 이를 탐지하는 레이더 등의 수요는 커질 수밖에 없다. 작년 9월 당시 김관진 국방장관은 "전문가들은 4~5년 내에 스텔스기 탐지 레이더가 개발될 것으로 본다"고 말했다.
레이더는 안테나로 전파를 발사한 뒤 돌아오는 전파를 분석해 물체 종류나 크기, 거리 등을 알아낸다. 스텔스는 이 레이더 전파를 다른 방향으로 비켜가게 하거나 흡수하는 방식으로 탐지를 피한다. 보통 전파를 다른 쪽으로 튕겨내도록 모양을 특이하게 만들거나 전파를 아예 흡수하는 소재로 기체를 만드는 방법, 특수 도료를 바르는 방법 등을 사용한다.
스텔스 탐지 레이더는 이런 스텔스 원리를 역이용하는 것에서 출발한다. 예를 들어 다른 쪽으로 튕겨나간 전파를 잡아내도록 수신 안테나를 여러 곳에 설치하거나 위성이나 고고도 정찰기·무인기(UAV) 등을 동원하는 것이다. 또 스텔스 장비들이 주로 고주파 대역에서 RCS가 작게 보이도록 설계되는 점에 착안, 저주파를 사용하는 레이더를 개발하고 있다.
스텔스 탐지 장비와 기술은 미국·영국·러시아·중국 등 방산 강국에서 연구·개발이 진행되고 있다. 일부 국가는 이미 이 레이더를 개발해 실전에 배치했다고 밝히기도 한다. 일본은 올해 들어 본격적으로 스텔스 탐지 분야에 발을 들여놓고 있다.
하지만 레이더의 방패 능력은 아직은 전장(戰場)에서 힘을 발휘하기에는 역부족이란 평가를 받는다. 이희우 충남대 종합군수체계연구소 소장은 "아직까지 스텔스 무기를 제대로 탐지할 만한 장비는 개발되지 않은 것으로 파악되고 있다"며 "기술 발전 속도 등을 고려할 때 제대로 성능을 발휘할 스텔스 탐지 레이더가 나오려면 10년 정도는 더 기다려야 할 것"이라고 말했다. 스텔스와 레이더의 '창과 방패' 싸움에서 창의 날카로움이 위세를 떨칠 전망이다.