최강 헬기’ AH-64D 롱보우 아파치 국내 도입 가능성은?

AH-64 아파치[AH-64D Apache Longbow] http://blog.daum.net/han0114/15597317 

최강 헬기’ AH-64D 롱보우 아파치 국내 도입 가능성은?

[도깨비뉴스] 2008년 12월 03일(수) 오전 10:14

 

 

 

AH-64D 롱보우 아파치 도입 가능성

육군은 구형화되는 AH-1S 코브라 공격헬기 대체를 위해 1990년대 말부터 적극적으로 AH-X로 호칭되는 공격헬기사업을 추진하였으며, 가장 유력한 기종이 AH-64D 롱보우 아파치 공격헬기였다. 문제는 IMF와 뒤이어 일어난 불바다 발언 등으로 대화력전 부분에 예산이 집중됨에 따라, 대당 4,000만 달러나 되는 AH-64D의 확보는 계속 연기될 수밖에는 없었다.

이런 상황에서 미국의 제안은 과거의 4,000만 달러의 신예기 대신, 잉여자산으로 전환되는 500여대의 중고 헬기 가운데 후기에 양산된 기체를 중심으로 1차로 36대를 제공할 수 있다는 내용이었다. 중고이지만 최신 기종이어서 작전능력에 전혀 문제가 없는 데다, 값이 신형의 절반 밖에 되지 않기 때문에 군 당국에서 당연히 관심을 보이고 있다.

◆ AH-64D 롱보우 아파치의 현재

현재 미 육군은 각형식의 AH-64 공격헬기 714대를 보유중이며 AH-64A형 중에 D형 블록Ⅲ으로 96대, AH-64D 블록Ⅰ형 중에 블록Ⅲ으로 170대, 블록Ⅱ형 중에 167대를 블록Ⅲ으로 업그레이드하는 사업을 진행하고 있다. 물론 모든 기체를 한 번에 개량할 수는 없어 우선 164대를 블록Ⅲ형을 업그레이드하는 사업을 발주하였지만, 과중한 이라크 전쟁 예산으로 인해 이 역시 용이하지 않았다.

 

▲ 월남전 도중 UH-1을 베이스로 개발한 AH-1 공격헬기. 처음 월남전에 투입된 AH-1은 대전차 미사일 없이 기관포와 로켓만을 무장한 지원헬기로 운용하였다.(사진은 미해병대의 AH-1W Super Cobra)

이에 일부 중고기체를 대한민국 등의 해외에 판매하고, 중고판매 비용을 포함한 전체예산으로 업그레이드를 실시하려는 계획을 진행 중임은 물론, AH-64D 블록 Ⅲ를 신규 생산하려는 계획도 검토하고 있다.

미국의 이런 판매계획은 국내에서도 비교적 좋은 반응을 불러일으키고 있다. 물론, 국내에서도 한국형 공격헬기(KAH)의 자체 개발을 검토하고 있지만, 기술적으로 비용적으로 많은 비판을 받고 있고, 무엇보다 노후화된 AH-1S의 교체시기에 맞출 수 없다는 비판이 강력하다.

때문에 육군은 AH-64D 중고형을 도입한 이후, 본 도입기체를 2006년 주한미군으로부터 넘겨받은 10대 임무 중 AH-1S로는 수행이 곤란한 북한 특수작전부대의 해상침투/상륙저지 임무수행에 중점적으로 투입하는 방안을 검토 중에 있다. 다만 방위사업청이나 KAI와 같은 한국형 헬기사업을 주도하는 이익집단의 반대논리를 극복해야할 과제가 남아있기는 하다.

AH-64 아파치의 개발

미 육군은 1970년대 구소련이 중심인 바르샤바 조약기구군의 대규모 기갑부대에 대항하는 대전차무기의 운용능력을 확보하고, 베트남 전쟁의 교훈을 받아들여 헬리콥터 생존율을 철저하게 개선한 선진 공격 헬리콥터 개발계획 AAH(Advanced. Attack Helicopter)을 1972년에 시작한다. 이 계획에서 벨사의 AAH YAH-63A와 휴즈사의 YAH-64A가 시제기를 제작한 이후, 평가실험을 거쳐 1976년 휴즈사의 YAH-64A가 선정되었다. 1984년부터 AH-64A 아파치의 양산이 시작되었지만, 휴즈사가 1997년 보잉사에 흡수됨에 따라 현재는 보잉사의 아파치가 되었다.

AH-64A 공격헬기의 주요 특징은 대전차 전투능력의 향상과 더불어 야간 전투시의 교전능력 및 기동성의 향상을 들 수 있다. 특히 베트남 전쟁에서 비교적 높은 고도를 비행하는 헬리콥터는 구소련제 SA-7 보병용 휴대용 대공미사일 및 대공포로 인하여 무려 5,000여기에 이르는 손실을 입었다. 따라서 AH-64A는 대공포 및 휴대용 대공미사일에 대한 노출시간을 줄이고자 저공침입 능력에 중점을 두고 비행능력을 개발하였다.

 

▲ 이라크에서 작전중인 AH-64A Apache 공격헬기. 이라크군이 대규모 기갑부대를 운용하지 않았기 때문에 걸프전만큼 전과를 얻을 수 없었다.

이를 반영하듯 고도 60m 이하로 저공비행하는 저고도 비행(LLF : Low Level Flight), 고도 15m~30m의 낮은 고도로 비행하는 지형추종비행(Contour Flight), 지표로부터 15m 가까이 초 저공 비행하며 장애물은 우회하여 통과하는 초 저공 포복비행 NOE(Nap of the Earth)능력을 가지게 되었다.

◆ 강화된 방어시스템

이렇게 저공비행능력이 강화되었으나, 전투헬기 특성상 피해는 어쩔 수 없었으므로 방어능력 향상에 많은 노력을 기울였다. AH-64 아파치는 알루미늄 합금제 세미모노코크 기본 기체구조를 가지고 있으며, 기체의 생존율과 승무원의 보호를 위하여 중요 장비와 승무원석은 방탄장갑으로 보호한다. 승무원석은 바닥과 측면에 23mm AP탄의 직격에도 방어가 가능하며 메인로터, 블레이드, 조종계통, 유압계통, 엔진 등은 23mm HEI탄 파편을 방어할 수 있다. 그리고 추락 시 기체하부가 70%의 충격을 흡수하며 구조를 사용하여 유사시 생존성을 높이고 있다.

엔진은 베트남 전쟁의 교훈을 반영하여 기체 좌우로 나누어 배치하여 동시에 손상되는 것을 방지하고, 유압계통과 조종계통은 2중으로 분리해 배치하였다. 또한 적외선 유도 대공미사일에 대응하여 엔진 공기 흡입구와 다른 흡입구로 공기를 흡입하여 엔진 배기와 혼합시키고 배기 온도를 약 160도 이하에까지 내리게 하는 <블랙홀> 적외선 억제 엔진 배기장치가 장착되어 있다.

 

▲ 아파치는 1.940마력 GE사의 T700-GE701C 가스터빈 엔진 2기를 탑재하여 높은 기동성을 발휘하였다.

AH-64D 롱보우 아파치 개발

아파치는 다단계적인 개량계획에 따라 AH-64D 롱보우 아파치로 향상되었다. AH-64D 롱보우 아파치의 주요 개량점으로는 SINCGARS를 사용하는 전술정보시스템, 헬파이어 II 대전차 미사일 운용능력과 함께, 무엇보다 <롱보우 레이더>의 장착이다. 여기서

SINCGARS(Single Channel Ground & Airborne Radio System)는 대용량 동시 통신이 가능한 단채널 지상/공중 통신 시스템으로 같은, 주파수 도약능력을 통해 적의 재밍과 도청에 대비함과 동시에, 데이터 통신능력을 통하여 아군과의 제한적인 네트워크 작전능력을 확보하게 되었다.

 

▲ M-TADS/PNVS의 사수석 디스플레이. 기존 TADS/PNVS에 비해 2.5배 이상 탐지효율이 향상되었다고 주장하고 있다. 미 육군과 영국 공군은 총 785세트의 Arrowhead 시스템을 주문한 상태이다.

동시에 블록Ⅱ부터 애로우헤드로 호칭되는 M-TADS(Target Acquisition and Designation Sight)/ PNVS(Pilot Night Vision System) 시스템을 개발하였다. 애로우헤드는 기존의 장착된 1세대 열영상 장비를 2세대 열상으로 교체한 것에 불과하지만, 그 효과는 엄청나 목표에 대한 탐지거리는 약 50% 증대되고, 목표에 대한 식별거리는 250% 가량 강화되었는데, 이는 1991년 걸프전 당시 부족한 적아식별능력으로 생긴 아파치 오인사격 사건으로 인해 특별히 강조된 대목이기도 하였다.

AH-64D의 롱보우 레이더의 개발과 운용

롱보우 아파치를 대변하는 것이 바로 AN/APG-78 롱보우(Long bow) 레이더시스템이다. 본 레이더는 비용상 모든 AH-64D에 장착되지는 않고, 대략 1 : 3의 비율로 장착되어, 롱보우 레이더를 장착한 기체를 중심으로 네트워크 작전을 수행하게 된다. 여기서 롱보우(Long bow)란 1451년 아쟁쿠루 전투에서 중무장 프랑스기사단을 괴멸시킨 것으로 유명한 영국의 장궁(Long bow)의 이름을 차용한 것으로, 중무장 기사(전차)에 대응하는 강력한 장거리 무기의 이름으로 매우 적합한 선택이었다고 판단된다.

 

 ▲ AN/APG-78 롱보우(Long bow) 레이더 시스템은 약 10~12km이내에 있는 목표를 모두 추적할 수 있다.

롱보우 레이더는 AH-64D 롱보우 아파치 헬리콥터의 메인로터 축 상부에 장착된 중량 113kg의 레이더가 중심이 되며, 35GHz(Ka밴드)대역의 레이더 빔을 360도 전 각도로 방출시켜 약 10~15km이내에 있는 지상/공중목표를 모두 감시 및 추적할 수 있다. 다만 본 레이더는 한 번에 모든 각도를 수색할 수 있는 위상배열레이더가 아닌, E-3 조기경보통제기와 같은 기계식 스캔 레이더이므로 360도 전체각도에 대한 스캔에는 어느 정도 시간이 소요된다.

롱보우 레이더의 최대 장점은 악천후에 영향을 받아 관측범위가 절반이후로도 줄어드는 열영상 및 광학탐지기, 유도거리가 감소하는 레이저유도장비와 달리, 레이더는 악천후의 영향을 거의 받지 않아 전천후 운용이 가능하고, 다목표에 대한 동시공격이 가능해졌다는 점이다.

◆ 롱보우 레이더의 성능

기본성능을 보면 최대 1,000개의 목표를 탐지할 수 있으며, 탐지된 목표 중 최대 256개의 표적들을 추적 및 분석하여, 본 차량이 궤도식 차량인지 차륜식 차량인지를 분석함과 동시에 표적들의 위치, 속도, 방향을 알아낼 수 있다. 이외에도 항공표적의 경우에는 호버링(Hovering)헬기, 비행헬기, 고정익 항공기인지를 모두 구분하여 위협수준에 따라 요격 및 회피를 지시해 주기도 한다. 이들 정보는 FBCB 네트워크나 IDM 데이터 모뎀을 통해 주변의 아군에게 전송될 수 있으며, 특히나 1기의 롱보우 레이더 장착 아파치는 최대 24기의 롱보우 레이더 미장착 아파치에게 표적에 대한 정보를 제공할 수 있다.

 

▲ Arrowhead M-TADS/PNVS 시스템은 기존에 문제시되었던 소규모 표적의 원거리 탐지능력을 크게 강화했다.

가장 대표적인 기갑차량 공격능력을 보면, 추적되고 있는 256개의 표적 중 위협순위에 따라 아파치의 최대 헬파이어의 무장숫자와 동등한 16개의 표적이 표시되어 순차적인 공격이 수행된다. 만약 표적이 밀집된 형태의 이상적인 상태라면 연속적으로 AGM-114L 레이더 유도형 헬파이어를 발사해 16개 표적에 대한 공격도 이론적으로 가능하다. 그리고 롱보우 레이더를 장착한 아파치의 AGM-114L 헬파이어 무장이 소모된 경우, 롱보우 레이더 미장착 아파치가 발사한 AGM-114L 레이더유도형 헬파이어를 유도하면 되므로 그 공격능력은 무한대로 확대될 수 있다.

다만 AN/APG-78 롱보우 레이더에 대한 비판도 상당수 존재한다. 유럽의 평원지대나 사막지형에서는 매우 우수한 성능을 발휘하였지만, 산악지형인 보스니아에서는 목표에 대한 탐지 및 추적능력에 상당한 한계를 들어냈기 때문이다. 이들 문제점은 한국육군이 염원하는 AH-64D 롱보우 아파치의 도입반대여론의 주요 논거가 되었지만, 오랜 시간이 지났고, 주한 미군에서도 롱보우 아파치를 운용하고 있으므로 산악지형에 대한 문제점 대부분은 해결될 것으로 알려지고 있다.

AH-64D 아파치의 무장

AH-64D 아파치는 1.6~1.9톤의 다양한 무장을 탑재하며, 주요 무장으로 헬파이어 대전차 미사일, 70mm 로켓포드, M203E1 30mm 체인건 등이며, 필요시 스팅거 대공미사일을 탑재할 수 있다. 무장은 기본적으로 헬파이어 대전차 미사일 8발, 히드라 70mm 로켓포드 2개, 30mm 체인건 1,200발을 탑재하지만 작전지역의 온도와 고도, 작전거리에 따라서 제한이 있다.

 

▲ AH-64D 롱보우 아파치 공격헬기의 가장 큰 특징은 롱보우 레이더, SINCGARS 통신 시스템, AGM-114L 헬파이어 대전차 미사일 운용 등이다.

무장의 운용은 걸프전시 발생한 오인사격과 효과적인 공격을 위하여 현재는 개량형 데이터 모뎀(IDM : Improved data Modem)과 정보의 송수신용 데이터 링크 시스템(DLS : Data Link System)를 통해 전장에서 전체적인 아파치의 무장운용을 통제하고 있다. 이를 통해 아파치의 무장운용 화면에는 비 사격존(NFZ：No Fire Zone)과 우선 사격존(PFZ：Priority Fire Zone)이 표시된다. 당연히 비사격존에서는 아군 부대지역으로 사격을 금지하고, 우선 사격존에서는 개별 기체에 목표를 할당하여 중복공격을 차단하여 가장 효율적인 공격이 가능하도록 하고 있다.

◆ 헬파이어 대전차 미사일

헬파이어 대전차 미사일은 보통 조아 스터브윙의 바깥쪽 파일론에 4발씩 8발을 탑재한다. 필요시 최대 16발까지 탑재가 가능하지만 이때는 체인건의 30mm 탄이 1,200발에서 440발로 감소한다. AH-64A 아파치는 세미 액티브 레이저 유도방식의 AGM-114A/C 헬파이어 Ⅰ 대전차 미사일을 운용하였으며, HEAT탄두를 사용하고, 최대사정거리는 8km이다. 그리고 최종형인 AGM-114F 미사일은 반응장갑에 대응하여 탠덤탄두를 가지고 있다.

현재 AH-64D 아파치는 전용으로 개발한 AGM-114K/M/N 헬파이어Ⅱ 대전차 미사일을 운용하고 있다. AGM-114K는 가장 많이 운용하는 대전차용 중량 45kg, 탄두중량 9kg의 HEAT탄두를 탑재한다. AGM-114M은 통상적인 HE탄두를 통해 벙커, 경장갑차량, 시가전용으로 사용하고 있고, 지연신관을 가진 AGM-114N은 보호된 건물, 대공차량 특히 해상작전시 전투함 내부에서 탄두가 폭발되어 함정을 효과적으로 공격할 수 있다.

 

                                           ▲ AGM-114K/M 헬파이어 Ⅱ 내부구조도

                                                    ▲ 헬파이어 Ⅱ 운용 파일론

최신형이라 할 수 있는 세미 액티브 레이저 유도방식 AGM-114K는 악천후 및 사막지형의 특수성으로 인해 레이저 유도가 곤란했다는 문제점에 대응하고자, 보다 레이저의 수신능력이 강화된 신형 시커를 가지고 있다. 그리고 반응장갑으로 무장한 러시아 계열 전차에 대응하고자, 반응장갑 제거용으로 탠덤식 탄두를 가지고 있고, 비행능력(마하 1.1~1.3)을 향상시켜, 사정거리가 8km에서 9km로 향상되었다. 아파치의 헬파이어 미사일 운용은 주로 자체의 TADS를 사용하지만, 필요시에는 OH-58D 정찰헬기 혹은 보다 좋은 유도위치를 확보한 AH-64A/D 헬기의 레이저 유도장치를 사용할 수 있다.

하지만 이는 매우 제한된 위치선정, 레이저 코드, 발사시간, 사격통제 방식의 공조가 필요하므로 이론적인 면이 강할 뿐 실제 아파치가 발사한 헬파이어를 다른 체계가 유도한 사례는 거의 알려진 것이 없다.

미사일 유도방식은 발사전 헬파이어 세미 액티브 레이저 시커가 목표에서 반사된 레이저를 추적하는 LOBL(Look-on Before Launch) 모드와 발사 후 헬파이어 시커가 목표에서 반사된 레이저를 추적하는 LOAL(Look-on After Launch) 모드가 사용된다. LOBL는 스스로 미사일을 발사할 경우 주로 사용하고, LOAL은 다른 기체나 지상의 유도병이 있을 때 사용하게 된다.

◆ 2.75인치(70mm)히드라 로켓포드

로켓 포드는 19연장으로 일반적으로 2기를 탑재하지만 작전에 따라서 최대 4기를 탑재할 수 있으며, 사정거리는 로켓탄에 따라 차이가 조금 있지만 최소 500m에서 최대8km이다. 파일론은 자체적으로 위로 5도, 아래로 28도까지 조종이 가능하며, 하나의 로켓포드에 다른 탄두를 가진 로켓을 혼용 장착할 경우 컴퓨터가 신관을 최적 시간으로 조종하여 발사하여 최대의 효과를 발휘할 수 있다. 로켓은 9.06초 간격으로 발사하며, 1, 2, 4, 8, 연속발사방식 등으로 운용이 가능하다.

 

▲ 2.75인치 로켓 포드는 19연장으로 일반적으로 2기를 탑재하지만 작전에 따라서 최대 4기를 탑재할 수 있다.

70mm 로켓은 병력살상용 4.5kg HE탄두를 탑재한 M151, 병력살상용 7.7kg HE탄두를 탑재한 M229, 백린연막탄두를 탑재하여 소이탄으로 사용하는 M156, 경장갑 차량과 소프트 스킨 차량용 M261, 훈련용 연막탄 M274, 100초간 작동하는 조명탄 M257 등을 탑재한다. 특히 M261 로켓은 9발의 M73 자탄을 탑재하며, 신관을 사용하여 500m~8km에서 공중에서 폭발시켜 자탄을 방출하며, 자탄은 195개의 파편으로 폭발하도록 되어있다.

◆ M230E1 30mm 체인건

30mm 체인건은 광역목표 제압과 소프트 스킨 차량 공격에 사용한다. 기수 하부에 장착하여 좌우 110도, 위로 10도, 아래로 60도 조종이 가능하며, 사수의 헬멧과 같이 움직여 효과적인 사격이 가능하다. 체인건은 분당 625발로 사격이 가능하며, 최대사거리는 4km이지만 실제 1.5km이내의 목표 공격에 적합하다. 운용되는 30mm 탄으로는 M788 TP(Target Practice), 경장갑차량과 인명살상용 M789 HEDP(High Explosive Dual Purpose), 인명살상용과 소이탄 M799 HEI(High Explosive Incendiary)을 사용한다.

M789 HEDP탄은 2,500m의 사정거리와 RHA 50mm 관통력을 가진 것으로 알려지고 있으며, 이를 통해 전차의 차체후부의 파워팩이나 포탑 상면을 공격하여 전차를 무력화시킬 수 있다. 체인건은 최대 1,200발을 탑재하지만 헬파이어 16발을 탑재할 경우 440발, 온도가 32도 이상이거나, 작전기지의 고도가 1.2km이상일 때는 탑재수가 320발로 감소한다. 이들 이유로 인해 아프가니스탄에서 작전시에는 운용고도와 온도에 따라 탄약의 탑재숫자가 조종되고 있다.

 

▲ 30mm 체인건은 광역목표 제압과 소프트 스킨 차량 공격에 사용하며, 사수의 헬멧과 같이 움직여 효과적인 사격이 가능하다.

 

 

◆ Stinger 공대공미사일

현재 다수의 공격헬기가 운용되고 있기 때문에 헬기간의 공대공 전투가 발생할 가능성이 증가하고 있으며, 상당수의 공격헬기가 공대공 전투능력을 가지고 있다. 이에 AH-64D부터 스팅거 운용능력을 부여하여 공대공 전투능력을 가지게 되었다. 그 구조를 보면, 스터브윙 끝에 2연장 FIM-92A Stinger 포드 2기를 탑재할 수 있지만, 현재 작전중인 이라크와 아프가니스탄에서는 적 공격헬기의 위협이 없기 때문에 당연히 탑재하지는 않는다.

스팅거는 유명한 휴대용 대공미사일을 전용한 것으로, 접근표적에 대해서는 3km의 사정거리를, 후퇴표적에 대해서는 5km의 사정거리를 갖추고 있다. 참고로 미 해병대의 운용사례를 받아들여 공군의 단거리 공대공 미사일인 AIM-9 Sidewinder 2연장 포드를 파일론에 장착하는 것도 실험하였으나, 아파치의 원래 목적에 적합하지 않았기 때문에 실현되지는 않았다.

영국군의 WAH-64D는 스터버스트 미사일 2연장 2기를 탑재할 수 있으며, 최대사정거리는 6km이다. 스터버스트는 무선유도방식을 사용하며, 목표에 접근하면 3kg의 장약이 들어있는 3개의 작은 탄두를 사출하여 현존하는 휴대형 미사일 중 가장 강력한 것으로 평가받고 있다.

정리하며...

한국육군이 도입을 강력히 고려하고 있는 AH-64D 아파치의 기본적인 형태를 조사해 보았다. 한국은 여전히 냉전형 위협에 시달리고 있어, 강력한 롱보우 레이더를 이용한 동시다목표 공격능력이 여전히 유효한 곳이며, 해외작전이 많아짐에 따라 강행정찰, 공중엄호, 화력지원 모든 면에서 우수한 아파치급 공격헬기가 요구되고 있다. 다만 걱정도 있는데 우선 기체가격 자체는 저렴한 편이지만, 아파치는 1970년대 설계를 반영한 것이므로 정비유지가 매우 복잡하고, 대량의 연료를 사용하므로 유지운용비가 상당히 고가인 것으로 알려지고 있다.

때문에 36대 정도면 모르겠지만, 추가적인 도입에는 문제가 있을 것으로 판단되며, 가능하다면 상태가 좋은 AH-64D 블록 Ⅱ형의 도입이 필요하리라 본다. 그 이유는 블록 Ⅱ형에 도입된 Arrowhead라고 호칭되는 M-TADS(Modernized Targeting Acquisition and Designation Sight)와 M-PNVS(Modernized Pilot Night Vision Sensor)이 상당히 우수하고, 악천후가 많은 우리나라의 환경에 반드시 필요하기 때문이다. 만약 AH-64D 블록 Ⅱ형이 도입되면, 장착된 IDM모뎀과 한국공군이 후기에 도입한 KF-16 40대에 장착된 IDM모뎀과 데이터 호환도 가능하므로, 한국육군도 제한적인 공중네트워크 작전능력을 확보할 수 있게 될 것이다.

그렇지만 무엇보다 중요한 점은 장비의 도입보다, 도입된 장비의 가동률을 최대로 유지시킴과 동시에, 우리의 상황과 환경에 맞는 전술을 개발하여, 도입장비를 최적의 상태로 운용할 수 있는 한국적 노하우 축적이 보다 중요하리라 생각된다. 결국 전쟁은 사람이 하는 것이기 때문이다.

월간 밀리터리 리뷰 / 곽수현 기자