6세대 전투기 특징과 개발 동향 (하)

[중앙일보] 2016.10.14 17:52

6세대 전투기의 가장 큰 특징은 레이저포 장착하고 꼬리 날개 제거
속도는 마하 5 이상 초고속, 러시아는 순항속도가 초음속
6세대 전투기는 소형보다는 대형 위주, 무인전투기와 함께 작전
인공지능(AI) 장치는 필수,전투기에서 직접 사이버 공격도
 
6세대 전투기 특징과 개발 동향 (상)에 이어 이번엔 (하)를 게재한다. 한국은 현재 기술·예산적으로 쉽지 않은 KFX 개발 사업을 추진 중이다. 당연히 한국이 6세대 전투기를 지금 당장 개발하기에는 불가능하다. 그러나 20년 뒤를 대비해 6세대 전투기의 기반 기술은 단계적으로 준비해야만 한다. 뜻이 있는 곳에 길이 있듯이 꿈을 꾸지 않으면 이룰 수 있는 게 아무것도 없다.
 

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 아직은 개념 수준이지만 알려진 6세대 전투기의 성능과 특성은 4 또는 5세대 전투기에 비해 획기적이다. 6세대 전투기의 특징 가운데 첫번째는 레이저포를 장착한다는 점이다. 레이저포는 3종류의 레이저를 발사할 수 있다. 가장 센 레이저는 적 전투기를 요격할 때 사용한다. 중간 세기 레이저는 적이 발사해 다가오는 미사일을 요격하는 용도에 사용한다. 마지막으로 약한 레이저는 적 미사일을 교란하거나 적기의 탐지 센서를 작동하지 못하게 만든다. 미 공군은 이런 레이저포가 20㎞ 상공에서 마하 0.6∼2.5의 속도에서도 사용할 수 있도록 성능 조건을 요구하고 있다.
 

미래 전쟁의 조감도 [노스롭 그루먼]

 6세대 전투기의 형태도 특이하다. 우선 꼬리 날개가 없다는 점이다. 미 공군의 스텔스 전략폭격기 B-2처럼 꼬리 날개를 없앤다고 한다.꼬리 날개가 있으면 공기 저항력이 생겨 비행에 도리어 불리하다는 게 이유다. 전투기가 공중에서 회전하거나 방향을 바꾸기 위해 꼬리 날개 대신 주 날개에 방향타를 장치할 계획이다. 동체의 크기도 기존 전투기보다는 더 커질 전망이다. 기존의 전투기보다는 폭격기에 더 닮아 보일 수도 있다. 미국의 전략예산평가센터(CSBA)가 1965년 이후 1450회의 공중전을 분석한 결과, 전투기는 기동성보다 사거리가 긴 무기와 센서를 장착했을 때 공중전이 훨씬 적었다는 결론가 나왔다. 사실 전투기가 공중전에 들어가면 어느 쪽이 결추될 지 가늠할 수 없다. 그러나 사거리가 긴 미사일과 멀리 보는 레이더 등 센서를 장착한 경우에는 전투공간에 진입할 필요도 없이 적기를 먼저 보고 먼저 격추시킬 수 있다는 판단이다.

 6세대 전투기에 장착될 무기로는 장거리 초고속 공대공 미사일은 물론,레이저포 외에도 플레밍의 왼손법칙 원리를 이용한 전자기력으로 포탄을 발사하는 레일건(rail gun)도  검토되고 있다. 또한 사이버 공격 기능과 전자전 기능도 첨가될 예정이다. 지금도 그렇지만 미래 전투기는 초고성능 컴퓨터와 통신체계로 모든 전장상황을 종합해 조종사가 판단하기 쉽게 보고하는 한편, 다른 전투기와 지상기지, 인공위성 등과의 통신이 필수적이어서 사이버 공격에 취약하다. 또 위성항법장치(GPS)를 교란시킬 수도 있다.
 

미 공군 `SR-71` 은 총알 보다 빠른 마하 3, 고속으로 비행했다. [미 공군]

 전투기의 비행속도 또한 크게 개선될 전망이다. 러시아는 6세대 전투기의 비행속도를 마하 5 이상 6∼7까지 개발할 계획이다. 현재 전투기의 최고 속도가 마하 3라는 점과 비교하면 그야말로 초고속이다. 전투기의 속도가 높아지면 공기와 마찰로 기체 표면 온도가 급상승하기 때문에 모든 센서와 연료에 영향을 준다. 과거 미국의 초음속 정찰기인 SR-71도 초고속 비행때 공기마찰로 발생되는 열을 해결하지 못했다. 러시아는 전투기의 순항속도(cruising speed)를 기존 전투기의 재연소장치를 가동할(afterburning)때의 속도인 마하 1.5∼2 수준으로 높일 계획이다. 미국은 아직 최고 속도를 정하지 않았지만 최대 이륙중량 45t에 3000㎞를 비행할 수 있도록 개발할 방침이다.

 이런 기체의 특성에 따라 선진국들은 전투기의 기체에는 내구성이 뛰어나고 매우 가벼운 복합재료를 사용할 전망이다. 이 복합재료는 레이더에 제대로 포착되지 않는 스텔스 기능을 기본적으로 갖춘다. 또 대형 전투기를 빠르고 멀리 날아가게 하기 위한 새로운 엔진 개발은 필수적이다. 미국의 경우 GE사와 프렛앤휘트니사가 2021년까지 개발할 계획이다.
 

각종 실험을 통해 개발 중인 무인전투기(UCAV) `X-47B` 조감도 

[노스롭 그루먼]

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 6세대 전투기의 또 다른 특징은 조종사가 직접 타는 유인기와 무인기로 구성한다는 점이다. 1대의 유인기가 최대 20의 무인기와 함께 작전을 펼칠 수 있다고 한다. 위험한 작전이 경우에는 무인기가 단독으로 임무를 수행하게 할 수도 있다. 무인기에게 공격할 표적과 방법만 알려주면 상황을 스스로 판단해서 공격임무를 수행하고 기지로 귀환하도록 개발한다는 것이다. 이에 따라 6세대 전투기에는 발달된 인공지능(AI)가 반드시 장치될 예정이다. 영화에 나오는 비행로봇의 벌떼 공격 광경을 볼 날도 얼마 남지 않았다.

김민석 군사안보전문기자 kimseok@joongang.co.kr