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중 J-20 전투기 실전 배치, 러 Su-57은 개발 막바지

중앙선데이 2019.04.20 00:42 632호 4면 지면보기
[SPECIAL REPORT] 동아시아 스텔스 대전
일본 항공자위대 소속 F-35A 전투기의 실종을 계기로 한반도를 둘러싼 일본·러시아·중국의 스텔스기 개발 경쟁이 다시 한번 급물살을 타고 있다.
 

중·러 스텔스 성능 미국에 뒤져
추락한 F-35A 찾으면 기술 대박

F-35 수직이착륙, 항모 운용 가능
J-20 신형 엔진·레이더 개발 더뎌
Su-57 경제 위기로 9년째 미뤄져

지난 9일 일본 아오모리현 동쪽 해상에서 실종된 F-35A 전투기 수색작업이 열흘째 이어지고 있지만 성과를 내지 못했다. 미국은 실종 사고가 나자마자 P-8 해상초계기와 이지스 구축함 등을 파견해 수색작업을 돕고 있다. 미국이 개발해 한국·영국·호주·일본 등 동맹국이 도입하는 최신 스텔스기가 중국이나 러시아로 넘어갈 경우 기술 유출이 불가피하기 때문이다.
 
[그래픽=박춘환 기자 park.choonhwan@joongang.co.kr]

[그래픽=박춘환 기자 park.choonhwan@joongang.co.kr]

F-35는 미국 주도로 개발한 다목적 스텔스 전투기로 2013년부터 실전 배치되기 시작했다. 미국은 1989년 최초의 스텔스기 F-117을 실전 투입한 데 이어 최초의 스텔스 폭격기 B-2를 잇따라 개발했다. 2005년 배치된 F-22는 아직까지도 최강의 제공전투기로 꼽힌다. 미 국방부가 발행하는 군사 전문지 스타즈앤스트라이프스는 “1980년대 개발을 시작할 당시만 해도 750대를 만들어 F-15와 F-16 전투기를 대체할 계획이었지만 구 소련의 해체로 냉전이 끝나면서 예산이 대폭 삭감돼 2011년까지 197대를 만든 후 단종했다”고 설명했다. 개발비만 70조원 이상, 대당 가격은 2000억원에 달하는 것이 화근이었다. 미 의회는 F-22의 해외수출을 금지하는 법안까지 만들고 영국·일본·이스라엘 등에도 판매하지 않았다. 아무리 최대 우방이라도 제공권의 우위를 나누지는 않겠다는 의지다.
 
F-22 대신 상대적으로 저렴하고 다용도로 쓸 수 있는 스텔스기라는 개념으로 개발한 것이 F-35다. 공군형인 F-35A와 해병대가 강습상륙함에서 사용할 수직이착륙인 F-35B, 항공모함에서 운영하는 해군형인 F-35C로 나뉜다. 가격은 A형 기준 1000억원 정도다. 제조사인 록히드마틴은 “미국 2400대를 비롯해 전 세계 10여개국에서 3200대를 도입할 예정”이라며 “비행 성능이나 스텔스 기능, 레이더 출력 등에서 F-22보다는 떨어지지만 전자 장비나 소프트웨어 등은 오히려 최신기술을 적용해 전투력이 크게 떨어지지 않는다”고 말했다.
 
[그래픽=박춘환 기자 park.choonhwan@joongang.co.kr]

[그래픽=박춘환 기자 park.choonhwan@joongang.co.kr]

미국의 스텔스기에 대응하지 못해 오랫동안 속앓이를 했던 러시아는 첫 스텔스기인 수호이(Su)-57 개발에 박차를 가하고 있다. 블라디미르 푸틴 러시아 대통령은 2010년 6월 첫 시험비행을 마치고 “이 전투기는 외국 경쟁 기종의 3분의 1 이하의 저렴한 가격을 목표로 개발되고 있다”고 말했다. 공중전과 지상·해상 타격이 모두 가능한 다목적 전투기로 F-22의 독주에 제동을 거는 것을 기대하고 있다. 인도와 중국 등에 판매를 추진하고 있으며 미국과의 갈등으로 F-35 도입이 불투명해진 터키와도 협상에 나섰다. 하지만 유가 폭락에 따른 경제 위기 등을 겪으며 9년이 지나도록 완성을 못했다. 러시아는 올해 안에 배치하겠다고 밝혔지만 전망은 불투명하다.
 
중국은 2011년 스텔스 전투기 J-20의 첫 시험비행에 성공한 뒤 꾸준한 개량을 거쳐 2017년부터 양산에 들어갔다. 내년까지 100여대를 도입할 계획이다. 소형 스텔스기인 J-31도 개발하고 있다. F-22와 F-35의 역할을 각각 J-20과 J-31에 맡길 예정이다. 순조롭게 진행되는 것처럼 보이지만 아직 약점이 있다. 중국 군사 분야 전문사이트인 칸와디펜스리뷰는 “수평꼬리날개 대신 전방수평날개(카나드)를 장착하고 있어 스텔스 성능이 공식 발표보다 떨어질 수 있으며, 신뢰성 높은 대추력 엔진과 고성능 레이더 개발도 지지부진한 상태”라고 주장했다. F-35기를 입수할 수 있다면 중국과 러시아 모두 자국산 스텔스기의 성능을 한 단계 끌어올릴 수 있는 셈이다.
 
실제로 미국은 1968년 하와이 북서쪽 2500㎞ 지점 해저 4800m에 침몰한 당시 소련 해군 소속의 골프급 전략 핵미사일 탑재 디젤 잠수함 K-129을 6년만에 인양해 3기의 핵미사일과 암호 생성기를 노획할 수 있었다. 미국은 인양용 선박을 해양 자원 탐사선으로 위장했다.  
 
니혼게이자이신문은 “이번 F-35 추락 예상 지점이 일본의 배타적경제수역(EEZ) 안이기 때문에 중국과 러시아가 자원 탐사 등을 내세워 무단으로 추락 기체의 수색 및 발굴 작업을 할 수는 없을 것”이라면서도 “잠수함과 무인잠수정 등을 투입해 기체 회수를 시도할 가능성을 배제할 수 없다”고 주장했다.
 
레이더에 안 잡힌다는 스텔스기, 레이더서 사라졌다니…
지난 9일 일본 항공자위대 소속 F-35A 전투기 1대가 실종됐다. 방위성은 “아오모리현 미사와 기지에서 이륙한 전투기가 이날 오후 7시 27분쯤 미사와시 동쪽 135㎞ 해상에서 레이더에서 사라졌다”고 밝혔다. 미국에서 개발한 F-35는 최근 한국과 일본에 배치되기 시작한 최신예 스텔스기다. 레이더에 잡히지 않는다는 스텔스기가 어떻게 레이더에서 사라질 수 있을까.
 
레이더는 내보낸 전파가 목표물에 반사돼 되돌아오는 것을 감지하는 방식으로 작동한다. 스텔스 기능은 전파가 레이더로 되돌아가지 못하게 방지하는 역할을 한다. 우선 비행기 표면에 레이더 전파를 흡수하는 물질(RAM)을 발라 반사파 자체를 줄인다. 여기에 반사파가 레이더 쪽이 아닌 엉뚱한 방향으로 난반사되도록 기체를 설계한다. 이를 통해 레이더 반사면적(RCS)을 줄이는 것이다. 일반적인 전투기의 RCS가 1㎡인 반면 스텔스기인 F-35는 테니스공 크기인 10㎠, F-22는 베어링 수준인 1㎠까지 줄어든다. 그만큼 레이더에서 포착하기 어려워지는 것이다.
 
하지만 스텔스기가 항상 레이더를 피할 수 있는 것은 아니다. 이지스 구축함이나 공중조기경보통제기(AEW&C) 등에 탑재된 대출력 레이더로는 탐지할 수 있다. 레이더 주파수 밴드에 따라서도 탐지가 가능하다. 전투기같이 작고 빠른 목표물을 탐지하기 위해서는 10GHz 안팎의 고주파 대역인 X밴드를 주로 사용한다. 스텔스기가 가장 잘 교란할 수 있는 전파 대역이다.  
 
X밴드보다 파장이 긴 L밴드(1~2GHz)나 S밴드(2~4GHz)를 사용하는 레이더에는 상대적으로 스텔스기가 잘 포착된다. 다만 대략적인 위치만 알 수 있는 지상 기지의 L밴드 레이더로 스텔스기를 탐지한다해도 대응이 쉽지 않다. 지대공미사일이나 전투기에 탑재된 X밴드 레이더로는 포착하기 어렵기 때문에 스텔스기를 격추하기 위해 미사일을 유도하는 것이 불가능해질 가능성이 크다.
 
김창우 기자 changwoo.kim@joongang.co.kr

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