KAI는 드론쇼 코리아 2024을 통해 차세대 공중전 체계를 공개하였습니다.
차세대 공중전 체계는 KF-21 전투기의 통제 하에 전투를 수행하는 무인전투기와 다목적 무인기로 구성되며, 무인전투기는 대한항공이 개발 중인 KUS-LW이나 XQ-58A 발키리(Valkyrie)와 비슷한 중급 무인전투기입니다.
즉, 우수한 스텔스 성능과 내부 웨폰베이를 갖추어 공대공 무장과 공대지 무장을 투하할 수 있으며, 1회용이 아닌 스스로 활주로에 이/착륙이 가능한 재사용 모델입니다.
이와 비교해 다목적 무인기는 일회용으로써, KF-21 전투기 혹은 무인전투기를 활용해 발사되며, 전방에 위치한 다임무 모듈을 교체하는 방법으로 기만용 무인기, 전자전 무인기, 자폭무인기 등으로 활용할 수 있습니다.
KF-21과 스텔스 무인전투기 합동해 전투하는 개념도입니다.
KAI도 개발에 나섰다?
KAI가 본격적으로 KF-21과 연동된 무인전투기 시스템 개발에 나선 이유는 이것이 미래이고, 실제 해외국가 마케팅에 적극 활용되고 있기 때문입니다.
사우디와 UAE의 스텔스기 도입이 어려워지자, 한국 측은 사우디와 UAE 모두에 5세대 스텔스기인 KF-21 블록Ⅲ 공동개발을 제안하고 있습니다.
KF-21 블록Ⅲ는 F-35A급 스텔스 능력을 목표로 하며, KAI다 한국 공군이 발표한 제안서에를 보면 2035년 정도를 목표로 발표하고 있습니다. 그리고 국내 언론에서는 6세대급 전투기 공동 개발방안을 제안했다고 언급하고 있는데, 이는 2036년을 목표로 개발 중인 스텔스 무인전투기를 묶어서 6세대급 능력을 확보할 수 있다는 것을 의미합니다.
KF-21전투기는 개발 초기 단계부터 스텔스용 웨폰베이 공간을 반영해 설계되었습니다.
KF-21 전투기는 널리 알려졌듯 개발 초기부터 성능개량을 통해 F-35A급 스텔스 성능을 확보할 수 있도록 설계되었으며, 기체 하부에 내장 웨폰베이를 장착할 수 있는 공간을 갖추고 있습니다.
KF-21 기본설계가 진행되던 2010년대만 해도 국과연이나 KAI의 전문가들은 과연 KF-21가 F-35A급 스텔스 성능을 확보할 수 있을까? 라는 의구심을 가지고 있었지만, 현재는 많이 상황이 달라졌다고 합니다.
먼저, 1단계인 가오리-X1 스텔스 시험기가 개발되어 지상에서 RCS 수준을 측정함과 동시에 2015년에 첫 시험비행에 성공하였습니다. 이어서 2018년부터 2단계 사업을 시작, <광대역 저피탐 UAV 기체구조 기술연구>를 활용해 대한항공이 2021년까지 날개 전장 15m짜리의 스텔스기 목업을 개발하였습니다.
국방과학연구소는 개발된 UAV 기체구조물을 해미 시험장에 있는 대형 실외 근전계 RCS 측정시설을 사용해 정밀히 계측했고, 요구된 스텔스 성능을 확보하는데 성공하였습니다. 그리고 날개길이 2.5m짜리의 실제 비행이 가능한 스텔스 축소기를 개발해 다양한 비행을 수행하기도 했습니다.
<광대역 저피탐 UAV 기체구조 기술연구> 사업을 활용해 대한항공에서 조립한 날개 전장 15m짜리의 스텔스기 목업입니다.
스텔스 무인기 기술이 축적됨에 따라, 현재는 스텔스 무인전투기와 KF-21 블록Ⅲ에 필요한 기술을 공동으로 개발하는 사업이 진행되고 있습니다.
KAI는 KF-21 보라매의 테스트가 성공적으로 진행되고 점차로 완성단계에 도달함에 따라, 새로운 미래인 KF-21 블록Ⅲ와 무인전투기에 관심을 가지게 되었고, 그 결과물이 이번에 전시된 <차세대 공중전 체계>입니다.
KAI의 차세대 공중전 체계구성
KAI가 공개한 차세대 공중전 체계는 우선은 공대지 임무만 상정하고 있었습니다.
대표적인 운용방식을 보면, KF-21 보라매의 통제를 받는 스텔스 무인전투기가 표적 주변까지 접근한 이후, 웨폰베이에서 일회용 다목적 무인기를 사출합니다.
KAI가 공개한 차세대 공중전 체계 구성입니다.
1차로 전투기의 기동행위를 묘사할 수 있는 기만용 다목적 무인기를 투입함으로써, 침묵상태의 지대공 미사일의 작동을 유도함과 동시에, 지대공 미사일 발사를 유도함으로써 미사일을 소모시키는 개념입니다.
2차로 전자전 다목적 무인기가 전자재밍을 실시함으로써 지대공 미사일의 레이더를 혼란시키면, 이어서 3차로 투입된 폭약을 탑재한 다목적 무인기가 자폭공격을 수행하거나, 무인전투기가 공대지 무장을 투하해 공격하는 형태로 운용됩니다.
사실 새로운 아이디어는 아니며, 미국 공군이 테스트 중인 XQ-58A 발키리(Valkyrie)와 알티우스 600 소형 다목적 무인기 아이디어를 일부 차용한 것입니다.
미국의 기술개발 현황
미국 공군은 2010년대 중반부터 고가의 스텔스 유인전투기와 함께 작전을 수행하는 저가형 스텔스 무인전투기를 개발해 시연하는 LCASD(Low cost Attritable Strike Demonstrator: 저가형 소모성 공격 시현기) 사업을 진행하고 있습니다.
사업의 결과물인 XQ-58A 발키리는 개발 시간과 비용절감을 위해 컴퓨터를 활용한 설계기법을 적극 적용함과 동시에, 민수용 부품과 개발시스템을 적용해 개발비용과 양산비용 모두를 줄였습니다.
미국 공군은 XQ-58A의 제작비용을 대당 300만 달러(약 40억 원) 이하로 유지하도록 양산 기준을 명시했으나, 개발사인 크레이토스는 가급적 2백만 달러 이하로 낮추고자 노력중 입니다.
XQ-58A 발키리 무인전투기의 내부 웨폰베이에서 알티우스 600 무인기가 발사되는 장면입니다.
이렇게 XQ-58A는 저가형으로 개발되었지만, 우수한 스텔스 형상설계와 함께 엔진 흡기구도 S자로 제작하는 등의 노력을 통해 F-35A급 스텔스 성능을 확보한 것으로 알려집니다. XQ-58A 발키리의 주요성능을 보면, 항속거리가 3,900km에 달하며 전장은 9.1m, 날개 길이는 8.2m이고 최고속도가 시속 1,050㎞에 달해 전투기의 통상적인 아음속 작전속도를 추종할 수 있습니다.
내장형 웨폰베이 안에는 250kg 정도의 무장을 탑재할 수 있으며, 이곳을 통해 다양한 공대지 무장은 물론, 알티우스 600 무인기 등을 발사하기도 했습니다.
여기서 알티우스 600은 동체길이 1m, 날개폭 2.54m에 중량이 12kg에 불과하지만, 최장 4시간 이상 비행이 가능하고 작전거리도 440km에 달합니다. 그리고 접이식 날개를 갖추고 있고 MQ-1C 그레이이글, UH-60 블랙호크 외에, 미국 공군이 개발 중인 XQ-58A 발키리 무인전투기의 내부 웨폰베이를 통해서도 발사된 바 있습니다. 그리고 KAI에서도 알티우스 600가 비슷한 개념의 무인기를 개발중에 있기도 합니다.
KAI의 저가형 무인전투기입니다. 내장식 웨폰베이를 사용해 다양한 무장을 운용할 수 있습니다.
KAI의 공중전 체계 실용화
KAI 역시 이번 드론쇼 전시회에 XQ-58A 발키리 무인전투기와 유사한 회수가 가능한 저가형 무인전투기를 제안함과 동시에, 무인전투기 웨폰베이에서 보다 저가인 다목적 무인기를 발사하는 개념을 선보였습니다.
KAI가 제안 중인 무인전투기급 성능은 대한항공이 개발 중인 저피탐 무인편대기(KUS-LW)을 통해 국내에서도 구현되고 있습니다.
저피탐 무인편대기 개발사업은 국방과학연구소 주도 하에 진행 중이므로, 향후 KAI가 기술지원을 요청하면 상당한 기술 자료를 넘겨받을 수 있어서 후발주자인 KAI도 충분히 무인전투기 개발이 가능합니다.
다목적 무인기도 완전히 새로운 개념은 아니어서, 미국 공군이 운용중인 ADM-160 MALD 소모성 기만기와 전자전기 개념을 차용한 것입니다.
미국 공군이 운용중인 ADM-160 MALD-J 소모성 전자전 재밍기 입니다.
여기서 ADM-160 MALD는 전장 2.86m에 중량은 130kg에 불과하지만, TJ-150 터보제트 엔진을 통해 마하 0.9의 속도와 함께 전투기급 기동능력과 900km급 항속거리를 갖습니다. 그리고 전방에 장착된 RCS(레이더 반사면적) 모방시스템을 활용해 전투기의 RCS를 그대로 복제할 수 있어서 기만기로 활용됩니다. 그리고 전방의 임무장비 체계는 모듈식으로 되어 있어서 1분 이내에 CERBERUS 전자전 모듈로 교환하면 바로 재밍용 ADM-160 MALD-J로 변신합니다.
CERBERUS 전자전 모듈은 적군의 레이더를 상대로 상당히 복잡한 재밍을 수행할 수 있으며, 특히나 표적근처에 접근할 수 있으므로 낮은 출력으로도 전문적인 전자전기 수준의 재밍 능력을 발휘할 수 있습니다.
KAI의 다목적 무인기도 ADM-160 MALD 개념을 그대로 빌려서 임무에 따라 전방 임무모듈을 교체함으로써 기만용 무인기, 전자전 무인기, 자폭무인기 등으로 활용할 수 있도록 했습니다.
KAI의 다목적 무인기 중에 기만용 무인기입니다. 전면에 RCS 증폭장치를 가지고 있습니다.
KF-21 보라매와 연동된 국내의 무인전투기 개발현황과 신기술, 미국의 차세대 무인전투기 전술, 기술, 개발 현황, 차세대 공중전 기술 대해 전자북 단행북
– KF-21 보라매 공대공 무장시스템 –
01. 한국형 단거리 공대공 미사일 개발결정!
02. 한국형 단거리 공대공 신기술
03. KF-21의 단거리 공대공 전투와 신기술
04. 차세대 중거리 미사일 개발현황
05. 일본의 차세대 AAM & 공대공 무인전투기
06. 한국형 중거리 미사일과 덕티드 램제트
07. 미티어 Vs 한국형 중거리 미사일 기술비교
08. KF-21 · 무인전투기 · 전자전기를 활용한 차세대 공중전 기술
– 천궁 블록Ⅰ에서 L-SAM 블록Ⅱ까지 –
09. L-SAM 대항공기 요격탄과 천궁 블록Ⅰ
10. 천궁 블록Ⅱ 수출형 & 천궁 블록Ⅲ 사업
11. L-SAM 분석 & L-SAM 블록Ⅱ 개발 결정!
12. 한국형 부스트-글라이드 요격미사일 개발
전자북 단행북
https://ebook.kyobobook.co.kr/dig/pnd/welcome
https://www.yes24.com/main/default.aspx
