양낙규기자의 Defense Club 로고

[국방과학연구소]미국은 1970년대 이후 U-2와 같은 유인 정찰기 대체용으로 중·고고도에서 장기간 체공이 가능한 무인기 개발에 착수했다. 미 공군은 1990년대 말부터 프레데터(RQ-1 Predator), 글로벌 호크(RQ-4 Global Hawk) 등을 정보획득, 감시, 정찰 임무에 활용했으며, 코소보 전쟁에서 RQ-1이 전장정보를 실시간으로 지휘관에게 제공했던 것은 무인정찰기의 중요성을 새롭게 인식하게 된 계기가 됐다.

이후 2000년대 초부터 RQ-1A에 공대지 미사일인 헬파이어(Hellfire)를 탑재할 수 있도록 개조한 MQ-1B를 실시간 공격 임무에 활용 중이며, 2004년 초부터는 무장탑재량, 운용고도 및 운용속도가 향상된 리퍼(MQ-9 Reaper)를 배치해 운용하고 있다. 하지만 MQ-1B, MQ-9 등은 스텔스 성능과 기동성이 떨어져 적의 방공 레이더에 노출되어 대공 위협이 존재하는 전장 환경에서는 임무가 불가능하다는 한계가 있다.

▲스텔스 무인전투기 개발 동향은= 전 세계적으로 적의 방공망을 무력화 시키기 위해 스텔스 유인전투기나 장거리순항미사일 등을 활용하고 있다. 하지만 1990년대 말부터 생존성과 임무 성공률 향상을 위해 스텔스 무인전투기(UCAV)에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 스텔스 무인전투기의 최우선 운용 목표는 고위험 적 방공망에 접근하거나 침투하여 공격하고 신속히 빠져나오는 것으로 스텔스 기술과 고속성능 기술은 필수적이다. 이를 위해 스텔스 무인전투기는 대부분 무미익 전익기(highly blended flying wing) 형상을 채택하고 있다.

스텔스 무인전투기로는 미국의 X-47B, 프랑스의 Neuron, 영국의 Taranis 등 기술시범기가 대표적이며, 비행 성능, 스텔스 성능, 임무 성능 등 운용성 시험을 진행 중이다. 그 외에도 중국, 러시아, 독일 등에서도 연구개발이 진행 중인 것으로 알려져 있다.

스텔스 무인전투기는 센서, 무장, 연료를 모두 기체 내에 탑재해야 하기 때문에 크기와 중량이 커지게 되고 가격 또한 상승한다. 이에 2016년 이후 미국에서는 소형 저가 스텔스 무인전투기(Low Cost Attritable Aircraft Technology) 연구개발이 진행되고 있다.

해당 연구는 기존 무인전투기에 통합 장착된 센서 또는 무장을 소형 무인기에 분산 탑재하여 임무에 필요한 기능을 개별 혹은 그룹화해 운용하는데 초점을 맞추고 있다. 이를 통해 플랫폼의 크기 및 비용이 유인기나 기존 스텔스 무인전투기에 비해 절감효과를 얻을 수 있다. 또 다수 혹은 다종의 유·무인전투기와 협업이 가능한 형태로 발전하고 있다. 대표적인 소형 스텔스 무인전투기로는 크라토스(Kratos)사의 XQ-58A, 보잉(Boeing)사의 Airpower Teaming System, 에어버스(Airbus)사의 Remote Carrier등의 기술시범기들이 개발 중이다.

▲우리나라 스텔스 무인전투기 개발은 어디까지 왔나= 국방과학연구소는 1999년부터 스텔스 형상설계기술, 전파 흡수재료 기술 연구개발을 시작으로 주파수 선택적 전파투과 복합재기술, 전파흡수 복합재구조기술, 적외선흡수재료기술 등의 핵심소요기술 연구개발과제 진행했다.

또 스텔스에 대한 해석과 측정 능력을 확보하고 연구시설을 바탕으로 스텔스 무인전투기 기술시범기 과제를 수행하여 2015년 초도비행에 성공하였다. 2017년부터 2차 기술시범기 사업을 진행 중이며, 해당 시범기 사업을 통하여 스텔스성능 향상, 비행성능 향상 및 스텔스 무인전투기 운영개념연구 등을 수행하고 있다.

▲앞으로의 계획은= 스텔스 기술은 다양한 세부기술을 포함하고 있어 스텔스 성능 향상을 위해 지속적으로 핵심기술 연구개발이 필요하다. 동시에 확보한 세부핵심기술을 플랫폼에 적용하고 비행시험을 통해 성능확인과 개선점 도출을 위한 기술시범기과제도 지속적으로 진행해야 한다.

또 다양한 센서와 무장 탑재를 위해 스텔스 무인전투기의 크기를 증대할 필요가 있다. 그러기 위해서는 적절한 크기의 국내 엔진 연구개발이 필수적 뒷받침 돼야 한다. 특히 선진국에서 적극적으로 추진 중인 소형 스텔스 무인전투기 플랫폼 연구개발과 동시에 유인 전투기와 협업을 위한 핵심기술연구도 필요하다.