차세대 무인 '무인 스텔스기'

 

미국 핵무기 탑재 '무인 스텔스기' 개발할까

[서울경제] 2009년 01월 21일(수) 오후 06:44

 

 

군장비 무인화 확대속 20억弗 비밀 프로젝트 등 의혹 잇달아 주목

유인기 보다 훨씬 작고 가볍게 제작 가능

'인체 속도부담' 없어져 마하10 극초음속 비행도

한번의 오작동으로 핵폭탄 사고 등은 논란 예상

B-2 스텔스 폭격기는 미군의 유일한 스텔스 폭격기다. 하지만 B-2 스텔스 폭격기는 지난 1980년대 개발된 모델로 노후화가 진행되고 있다. 이에 따라 미 공군은 오는 2018년까지 B-2 스텔스 폭격기를 대체할 차세대 스텔스 폭격기 100대를 도입할 계획이다.

이 차세대 폭격기는 핵폭탄을 포함, 총 6.4~12.7톤의 무기 탑재가 가능한 아음속 폭격기가 될 것으로 전망된다. F-22 랩터 수준의 방어체계도 갖출 것으로 보인다. 하지만 차세대 스텔스 폭격기와 관련한 세간의 최대 관심사는 따로 있다. 무인화 여부다. 과연 미국은 핵무기를 탑재한 무인 스텔스 폭격기를 개발해낼까.

서울경제 파퓰러사이언스 2월호 www.popsci.co.kr

현재 미 공군은 B-52 폭격기, B-1B 폭격기, 그리고 B-2 스텔스 폭격기 등 세 가지 기종의 폭격기를 운용하고 있다. 이중 B-2 스텔스 폭격기는 미국의 유일한 스텔스 폭격기다. 핵무기와 재래식 무기를 모두 탑재할 수 있으며 공중급유를 받으면 최대 44시간의 비행이 가능하다. 이 때문에 지구상에 있는 어떤 표적도 B-2 스텔스 폭격기의 사정권에서 벗어나지 못한다.

하지만 B-2 스텔스 폭격기는 노스롭그루먼이 1980년대 개발해 1997년 실전 배치된 기종으로 노후화가 진행되고 있다. 각종 전자장치들이 인텔 286 프로세서로 통제된다는 게 대표적 사례.

미 공군이 2037년까지 B-2 스텔스 폭격기를 대체할 미래형 스텔스 폭격기 도입을 추진하는 것도 이 때문이다. 문제는 이때까지 B-2 스텔스 폭격기만으로 버텨내기 어렵다는 것. 이에 따라 미 공군은 과도기를 메워줄 차세대 스텔스 폭격기 100대를 2018년까지 도입, 운용할 계획이다.

F-22 랩터의 방어체계 채용

현재 보잉ㆍ록히드마틴ㆍ노스롭그루먼이 차세대 스텔스 폭격기를 수주하기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 보잉과 록히드마틴은 아예 연합팀을 구성해 공동 개발에 나선 상태다.

미 공군은 차세대 스텔스 폭격기의 제원을 공개하지 않았지만 양측이 제시한 시안을 통해 기본적인 성능과 기능은 상당 부분 알려져 있다. 이에 따르면 차세대 스텔스 폭격기는 공중급유 없이 3,200㎞를 비행할 수 있으며 핵무기를 포함해 총 6.4~12.7톤의 무기를 탑재할 수 있는 아음속 항공기로 개발될 것으로 보인다. 외형은 B-2 스텔스 폭격기처럼 레이더 신호를 반사하는 꼬리날개가 없는 가오리연 모양이다.

또한 한층 정밀한 동체 표면설계와 마감공법을 적용, 레이더 피(被)탐지율을 최소화했다. 자세한 것은 비밀이지만 첨단 컴퓨터 모델링을 거쳐 레이더 신호 산란능력을 극대화한 동체 디자인을 완성했고 악천후에 취약성을 드러낸 기존 페라이트(ferrite) 전파흡수제 대신 날씨에 강한 신개념 소재로 표면을 코팅할 예정이다.

이 기술들에 힘입어 차세대 스텔스 폭격기는 레이더 신호 반사량이 모기의 10분의1에 불과하다. 어떤 고성능 레이더로도 탐지가 불가능하다는 얘기다.

자체 방어력에서도 B-2 스텔스 폭격기와는 비교가 되지 않는다. 현존 최강의 전투기로 불리는 F-22 랩터에 쓰인 방어 시스템을 이식한데다 공대공 미사일을 장착, 공중전을 벌일 수 있는 것. 특히 기체에 날아오는 미사일은 물론 지상의 레이더 기지를 공격하는 극초단파 또는 레이저 무기의 채용 가능성까지 열려 있다.

핵무기 탑재 무인 스텔스 폭격기

이처럼 차세대 스텔스 폭격기는 한 차원 업그레이드된 스텔스 기능과 막강한 공격 능력을 바탕으로 하늘의 새로운 지배자가 될 것임에 틀림없다. 하지만 차세대 스텔스 폭격기와 관련해 군사전문가들이 주목하는 부분은 이것이 아니다. 이들의 최대 관심사는 따로 있다. 무인화 여부다.

실제 미국 현지에서는 차세대 스텔스 폭격기 프로젝트의 궁극적 목적이 핵무기를 탑재한 무인폭격기 개발이라는 의혹이 잇따라 제기되고 있다.

미국의 군사항공 전문지 '애비에이션 위크'도 지난해 봄 이 같은 의혹의 일단을 보도했다. 이 기사에 따르면 미 공군 예산에는 차세대 스텔스 폭격기 관련 비용이 책정돼 있지 않다. 반면 노스롭그루먼이 지난해 4월 발표한 재무성과 보고서의 항공기 사업 부문에는 전에 없던 20억 달러 규모의 비밀 프로젝트가 적시돼 있다. 양측 사이에 모종의 거래가 있었을지도 모른다는 추측이 가능한 부분이다.

게다가 노스롭그루먼은 B-2 스텔스 폭격기 개발자이자 지난해 말 미 해군의 차세대 공격형 무인전투기로 선정된 X-47B의 개발자이기도 하다. 노스롭그루먼은 예전부터 X-47B의 대형화 버전 제작에 큰 관심을 표명해왔다. 이 같은 정황에 의거해 군사전문가들은 노스롭그루먼이 차세대 스텔스 폭격기를 B-2 스텔스 폭격기와 X-47B가 융합된 무인기를 설계할 개연성이 높다고 보고 있다.

무인 스텔스 폭격기에 대한 의구심은 보잉도 제공했다. 지난해 1월 대릴 에이비스 보잉 첨단시스템사업부 사장이 '시애틀타임스'와의 인터뷰에서 "차세대 스텔스 폭격기가 유인기가 될지 무인기가 될지는 밝힐 수 없다"고 말한 것. 이는 차세대 스텔스 폭격기를 무인화하려는 논의가 실제로 있었으며 그 가능성을 배제할 수 없다는 의미로 받아들여진다.

무인화의 이점과 위험성

사실 미군은 오래 전부터 각종 군장비의 무인화에 각별한 노력을 기울여왔다. 2003년 발족된 미래전투시스템(FCS) 프로젝트가 가장 대표적이다. FCS는 미래의 전쟁에 대비한 군 첨단화 사업으로 2015년까지 군용차량ㆍ항공기 등 모든 군장비의 3분의1을 무인화ㆍ자동화한다는 게 핵심 목표다.

도대체 왜 미군은 이렇게 조종석과 운전석을 없애려고 애를 쓰는 것일까. 무인화로 얻을 수 있는 메리트가 지대하기 때문이다. 전투기를 예로 들면 무인기는 동일한 능력의 유인기에 비해 훨씬 작고 가볍게 만들 수 있다. 그만큼 제작비용이 저렴하다. 무기탑재부 등 몇몇 부위를 제외한 동체 대부분을 완전 밀폐구조로 설계해 내구성을 획기적으로 증진할 수도 있다.

또한 고속비행을 할 때 인체가 견뎌낼 수 있는 한계치를 고민할 필요가 없는 만큼 속도의 한계도 없다. 현재 개발되고 있는 스크램제트 엔진을 채용하면 마하 5, 마하 10의 극초음속 전투기도 만들 수 있다.

미국의 군사 분야 싱크탱크인 글로벌 시큐리티의 존 파이크 소장은 "무인 스텔스 폭격기는 적군에게 들키지 않고 표적의 상공에 며칠이라도 머물 수 있다"며 "언제라도 공격할 수 있는 폭격기의 군사적 가치는 새삼 강조할 필요조차 없을 정도"라고 말했다.

그는 또 "미 공군은 이라크에서 1,000 대 이상의 무인기를 정찰과 공격 임무에 활용한 경험을 바탕으로 무인기에 대해 거의 종교적 수준의 신뢰를 갖고 있다"며 "올해는 유인기보다 무인기를 더 많이 구입하는 해가 될지도 모른다"고 덧붙였다.

하지만 재래식 폭탄이나 미사일을 장착한 기존의 무인기들과 12.7톤의 핵무기를 탑재한 무인 스텔스 폭격기는 엄연히 다르다. 단 한번의 오작동으로도 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 수 있기 때문이다.

미 의회가 이 문제를 어떻게 생각할지는 알 수 없지만 지금처럼 군사무기 무인화가 지속되는 이상 핵무기 탑재가 가능한 무인기는 향후 가장 뜨거운 군사적 논쟁거리가 될 것임에 틀림없다. 이 같은 상황에서 미 공군이 정말로 차세대 스텔스 폭격기의 무인화를 모색하고 있다면 지금과 같은 엄중한 기밀을 유지하는 것도 무리는 아니다.

양철승 기자 한국일보

 

 *******************************
차세대 무인 전투기  무인항공기, 로봇

[AVIATION TODAY]2007/05/16 12:01

F-22A 랩터의 실전 배치가 진행되고 있는 요즘, 일본도 이 기체의 도입을 추진하자 중국과 러시아도 이에 뒤질세라 5세대 전투기 개발에 박차를 가하고 있다. 한편, 미국은 F-22A 랩터의 후계기로 X-45로 불리는 차세대 스텔스 무인전투기(UCAV)개발에 열을 올리고 있다. 이미 시험비행과 폭탄 투하 실험을 끝내고 곧 양산에 들어간다고 한다.

 

 

X-45A

미 국방성 방위고등연구계획국(DARPA)은 미 공군과 공동으로 무인 전투기 개발을 목표로 한 UCAV-AF계획을 1996년부터 개시하여 FATE(Future Aircraft Technology

Enhancements)기업으로 1999년 4월에 보잉사를 선정하였다.

보잉사가 공군 전용으로 개발하는 UCAV-AF는 X-45로 명명되어 소형, 경량으로 SEAD 작전에 투입될 목적으로 스텔스성이 중요시되어 설계되었다. X-45는 맥도널더글라스사의 실험기 X-36을 기본으로 설계 개발되었으며 B-2 스텔스 폭격기의 축소판으로서 무미익 전익기로 미주리주 센트루이스의 Boeing Integrated Defense Systems에서 개발과 설계를 하여 워싱턴주 시애틀에 있는 팬텀웍스 조립 공장에서 제조되었다. 전체 길이 8. 24m(27ft), 익폭 10.37m(34ft), 전체 높이 2.1m(7ft) 중량 3628kg, 최대 이륙중량 6804kg, 작전 행동 반경 1200km, 순항 7000km, 최대 무기 탑재량 3000 파운드이며 엔진은 하니웰 F124-GA-100(출력 6300 파운드)을 탑재, 최대 비상 속도는 마하 1.0을 발휘한다.

X-45는 고성능 컴퓨터를 탑재해 인공지능과 GPS 관성 항법 장치에 의해서 자율 비행이 가능하고 근거리에서는 무선 원격 플라이트 시스템으로 조종이 가능, 또 위성을 사용한 비행 제어도 실시할 수 있게 되어 있다.

개발의 목적이 SEAD나 Strike mission에 투입되는 무인 공격기이기 때문에 스텔스성이 고려되어 B-2 스텔스 폭격기와 같이 고성능 레이더에서도 큰 새 정도로 밖에 비치지 않는다고 한다. 플라이트 제어 시스템에는 미리 비행 코스를 프로그래밍 된 루트를 비행하지만 공격 목표의 급거 변경이 가능하며 이것은 GPS와 위성통신 시스템의 탑재로 가능하다.

목표물의 공격에는 레이더 시설로부터의 레이더파를 X-45 자체가 주사(scanning) 탐지하는 ESM 장치를 탑재해 GPS의 위치 정보, 주야간 악천후 하에서도 사용 가능한 SAR로부터 얻은 정보를 통합해 정밀한 목표의 공격을 실시할 수 있게 되어 있다.

적 방공망에 진입한 X-45 탑재의 인공지능은 위성통신을 이용해 각종 위험 정보를 입수해 스스로 저공 비행코스로 변경이 가능하며 자신의 기체 상태와 잔존 연료를 계산해 회피 행동을 실시할 수 있다. 실증 실험기인 X-45A 블록 I 은 2001년 5월부터 11월까지 본격적인 기술 입증 테스트를 해 16회의 비행 시험에 성공, 2003년 3월부터는 블록 II로 보다 실전적인 비행 시험을 해 초기 생산 모델이 되는 X-45 B형의 개발에 착수하였다.

 

                            무인 항모에서 출격하는 JSF 형태의 무인 공격기 가상도

                                 F-117 형태의 무인 공격기의 미사일 공격 가상도.

 

                                                 첫비행시의 프로토타입 X-45 A형

 

                                          스텔스기 F-117, F-16 과의 크기 비교

 

 

                                                             Robo Raptor

            동체내 좌우 2개소에 설치되어 있는 웨폰베이를 개방해 공격 준비중인 X-45A형.

 

 

                                                                X-39 기

 

                                  상단의 그림자료 : Federation of  American Scientists

21세기 미국의 무인 전투기 개발계획은 위의 그림과 같이 JSF 설계를 개조하여 JSF 부품으르 이용하여 비용을 절반으로 감소시킨 무인 공격 전투기의 개발을 적극 추진하고 있다. 미 국방개발 연구소는 통합방공과 기동 표적들에 대응해서 경계와 치명적인 공격을 지원할 수 있는 개념을 수행하도록 하고 있다.

 

레이저 유도 폭탄을 투하하는 X-45 A형. 테스트에 성공해 목표를 정확하게 공격할 수 있는 능력을 실증했다.

보잉사가 개발한 무인 전투기 X-45가 18일 미 캘리포니아주 차이나 레이크 소재 해군 공중전센터 무기국 시험지역 상공에서 위성위치확인시스템(GPS) 유도에 의한 폭탄 투하 실험을 하고 있다. 이번 실험은 무인 전투항공시스템 기술 개발의 진전을 보여주는 것이라고 군사 전문가들은 평가했다.

X-45B/X-45C/X-45CN

초기 생산 모델인 X-45 B형은 A형의 설계를 일부 수정해 전체 길이 10.05m(33 ft), 익폭 13. 41m(44ft）중량 4536kg로 한층 커졌다. B형으로 부대 운용 시험이 실시되어 2004년 4월에 첫 폭탄 투하 실험을 성공시켰으며 DARPA는 다시금 설계 변경을 요청, 무기 탑재량을 증가시키기 위해 기체의 대형화를 꾀해, X-45 C형을 양산기로 할 예정이다.

2006년까지 3기의 C형을 제조해 2008년까지 모든 실증 테스트를 완료, 2010년에 양산기를 배치할 예정이다. 또, DARPA는 미 해군용 UCAV의 개발도 목표로 하고 있어 C형의 사양을 일부 변경한 X-45 CN도 동시에 배치시키는 안도 검토중이다.

 

                          SEAD(적 방공망 제압작전)에 투입된 X-45 B형의 이미지.

                                     보잉사가 컨셉을 검토중인 X-45 C형 이미지. 

탑재 공격은, AGM-154 JOSW 집속 폭탄, JDAM(GPS 유도 폭탄), AG M-88 A HARM 등 다방면에 걸친다.

 

 

X-45 B형은 기체의 대형화에 의해 엔진을 GE사의 F404-GE-102 E로 환착해 파워업을 꾀한다.

 

 

개전 초기에 투입되는 UCAV는 C-5 갤럭시 전략 수송기에 12기, C-17 전략 전술 수송기에 6기 탑재가 가능하며 또는 전용 컨테이너에 넣어 작전 지역에 공수된다.

[출처] 차세대 무인 전투기|작성자 블루윙