AI·유무인 복합체계로 우주전 대비 아이언맨 만든다

미 2030년대 초반 배치 목표 
인공지능·미래 무기 시스템 호환
NGAD 프로젝트 통해 개발 진행 중

4.5세대 전투기 KF-21 보라매
5세대 특징 ‘스텔스’ 구현 못했지만
‘AESA 레이다’ 등 고사양 장비 추가
성능 개량·국가 수준 로드맵 확보로
6세대 전투기 개발 구체화해야

1969년 F-4가 공군에 처음 도입됐다. 1994년 KF-16이 전력화되기 전까지 F-4는 공군을 대표하는 주력 전투기로 활약했다. 지금은 대부분 퇴역하고 F-4E 10여 대만 남았다. 55년간 대한민국 영공을 수호한 팬텀의 퇴역식은 오는 6월 7일 수원기지에서 열린다. 스텔스기로 대표되는 5세대 전투기에 이어 이제 역사 속으로 사라지게 된다. 이번 시간에는 4.5세대 전투기라 불리는 KF-21을 넘어 항공우주력 강화를 향한 한국형 6세대 전투기와 관련해 진단해 본다. 조아미 기자

미지의 영역, 6세대 전투기

지난 2월 초 신원식 국방부 장관은 사우디아라비아(사우디)에서 개최되는 제2회 국제방위산업전시회(WDS)에 참석했다. 이에 앞서 국방부와 국방과학연구소(ADD) 고위관계자는 1월 23일부터 26일까지 사우디를 극비에 방문해 6세대 전투기 공동개발에 관해 논의했다는 언론 보도도 나온 바 있다. 

그렇다면 여기서 언급되고 있는 6세대 전투기는 과연 무엇일까? 결론부터 말하면 정확하게 개념이 정의된 것은 없다. 우리가 보유한 F-35A는 5세대 전투기라 불린다. 5세대 전투기라는 표현도 미국의 F-22 랩터가 개발돼 배치된 이후에 사용한 표현이다.

즉 현존하고 있는 것을 이전의 것과 구분하기 위해 만들어진 표현이다. 그러므로 아직 만들어지지 않은 6세대 전투기는 정확하게 정의돼 있지 않다.

정확히 전투기의 세대를 구분하는 것은 어렵지만, 각 세대 전투기의 특징을 간단히 언급할 수 있다. 1세대는 제트엔진, 2세대는 초음속 비행, 3세대는 레이다와 미사일의 활용, 4세대는 디지털화와 정밀유도무기 활용, 5세대는 스텔스 등이라고 할 수 있다. 이제 곧 퇴역 예정인 F-4 팬텀은 3세대로 분류할 수 있으며, KF-21 보라매는 4.5세대 전투기라고 알려져 있다.

이는 5세대의 특징인 스텔스는 구현하지 못했으나, 4세대 중에서 능동전자주사식위상배열(AESA) 레이다와 같은 더 높은 수준의 장비를 추가한 것이라고 할 수 있다.

그렇다면 6세대 전투기는 어떤 특징을 가지는 것일까? 6세대 전투기의 정의가 정립되지 않았으나 일반적으로 다음과 같은 기술들이 언급되고 있다. 광대역 스텔스, 인공지능, 유무인 복합체계, 레이저 무기, 초음속 순항 또는 극초음속, 대용량 네트워크 등이다. 5세대 전투기라고 하면 스텔스가 언급되는 것처럼 6세대 전투기라고 하면 일반적으로 가장 많이 알려진 것이 바로 유무인 복합체계라고 할 수 있다.

기존의 유인전투기에 여러 대의 무인전투기가 편대를 이루어 같이 임무를 수행하는 개념이다. 또한 인공지능의 활용도 주요한 특징 중 하나로 언급되고 있다. 인공지능의 경우 무인기를 운용하기 위한 필수요소라고 할 수 있다. 추가로 유인전투기가 무인전투기와 같이 임무를 수행하기 위해서는 유인전투기에도 인간 조종사를 보조할 수 있는 인공지능이 필요하다. 즉 마블의 아이언맨이 활용하는 ‘자비스’와 같이 보조하는 인공지능도 필요하다는 것이다.

그 외에 지향성에너지무기, 즉 레이저 무기와 같은 새로운 무기체계를 언급하기도 한다. 그렇다면 새로운 무기체계를 가지고 인공지능을 활용한 유무인 복합체계가 이뤄진다면 6세대 전투기라고 할 수 있을까? 6세대는 아니지만 세계 각국에서는 차세대 전투기 개발프로그램을 진행 중이다.

 

 

세계 각국의 차세대 전투기 개발 동향

현재 F-22 이후 공중우세 전투기를 개발하려는 미국은 NGAD(Next Generation Air Dominance) 프로젝트를 통해 차세대 전투기 개발을 추진하고 있다. 공중우세를 위해 장거리 스트라이크, 광대역 스텔스, 대용량 네트워크, 인공지능, 가변 사이클 엔진 등 최첨단의 기술을 활용할 것으로 예상되고 있다.

NGAD에 대한 많은 것이 여전히 기밀이지만 새로운 형태의 항공기가 나올 것이라고 알려져 있다. 유인 전투기와 함께 임무 수행할 무인기로 CCA(Collaborate Combat Aircraft) 개발이 동시에 추진되고 있으며, 2030년대 초반 배치를 목표로 진행되고 있다.

GCAP(Global Combat Air Plan)는 영국, 이탈리아, 일본이 공동으로 추진하는 차세대 전투기 개발 프로그램이다. GCAP는 첨단 스텔스 기술, 센서 시스템, 인공지능 기술을 적용해 뛰어난 상황인식 능력과 향상된 작전 효율성을 갖추려 하고 있다. 또한 다양한 무기 시스템과 호환성을 확보하고, 네트워크 및 통신 능력을 강화해 미래 전장 환경에서 공중 우위를 확보할 수 있도록 설계됐다. 2025년 프로토타입의 시험비행을 추진하고 있고, 2035년까지 개발 완료를 목표로 해 각국의 기존 전투기인 유로파이터, F-2 등을 대체할 예정이다.

FCAS(Future Combat Air System)는 프랑스, 독일, 스페인 3국의 협력으로 진행되는 차세대 전투기 개발 프로그램이다. 유인 전투기와 무인기의 협력을 기반으로 설계돼 효율적이고 유연한 작전 수행이 가능하다. 첨단 센서 시스템, 네트워크, 인공지능 기술을 통해 상황인식 능력, 작전 효율성, 미래 무기 시스템과의 호환성 향상을 목표로 하고 있다. 2040년 이후 라팔, 유로파이터 등 기존 전투기를 대체할 예정이며, 다소, 에어버스 등이 주도하고 있다.

NGAD, GCAP, FCAS 등의 차세대 전투기를 개발하는 각 프로그램은 고유한 목표와 접근 방식을 가지고 있으며, 미래 전장환경 변화에 대비하기 위해 끊임없이 발전하고 있다.

이러한 해외 프로그램의 특징은 두 가지로 정리해볼 수 있다. 먼저 인공지능, 빅데이터, 네트워크 등 첨단기술을 적극 도입해 첨단 스텔스, 첨단 센서, 유무인 복합체계, 미래 무기 시스템 호환 등을 가능하게 한다. 둘째, 인공지능 기반 무인기를 활용한 다양한 작전, 사이버 공격 및 방어 능력 강화, 우주력의 활용 등 미래 전장 환경에 대비한다.


한국형 6세대 전투기 개발: 가능성과 과제 

차세대 전투기를 개발하는 국가들은 프로그램명을 정하고 계획을 구체화해 진행하고 있다. 우리도 블록2까지 확정된 KF-21의 향후 진화적 성능개량을 통해 유무인 복합체계를 갖추겠다는 의지가 언급된 바 있다. 6세대 전투기 개발이 해외처럼 구체화하려면 우리나라도 국가 수준에서 주도하는 사업으로 명칭이 선정돼 구체화될 필요가 있다. 그러기 위해서는 이미 언급한 해외 선진국에서 추진 중인 각 프로그램의 핵심기술을 식별하고 확보 가능성을 판단해볼 필요가 있다. 이를 통해 안보환경, 핵심기술의 발전, 획득비용, 전력구조를 고려한 한국 공군의 차세대 전투기 플랫폼 확보를 위한 로드맵부터 작성해 나가야 한다.

폴란드에 K9 자주포와 FA-50 전투기, 사우디에 천궁-Ⅱ 등이 판매되면서 ‘K-방산’이 뜨고 있다. 러시아-우크라이나 전쟁을 통해 위협을 느낀 국가들의 수요가 높아지면서 방산 수출이 높아진 것은 사실이다. 그러나 이를 지속 유지하기 위해서는 우리도 좀 더 높은 수준의 무기체계를 갖출 필요가 있다.

K방산을 고려한 차세대 전투기 개발은 기술 개발, 국제 협력, 단계별 개발, 예산 효율성, 미래 전장 환경 대비 등을 종합적으로 고려해 추진해야 할 것이다. 성공적인 개발을 통해 국방력 강화와 국방 산업 발전을 동시에 달성할 수 있을 것이다.