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미래 공중전의 주역은 로봇?

공중전의 일대 혁신이 일고 있다. 미래 공중전의 주역은 전투기 조종사가 아닌 로봇이 될지 모른다

지난 65년간 모하브 사막에서는 속도와 비행고도, 기민성 면에서 세계 최고를 자랑하는 비행기들이 탄생해왔다. 덤불과 조슈아 나무로 우거진 광대한 이 숲 지대 너머에는 미 공군의 일급비밀기지인 제51구역(네바다 주 소재)과 록히드 마틴 사의 스컹크 웍스(Skunk Works: 캘리포니아 주 팜데일 소재), 버트 루탄의 공상 과학적 작업 산실인 스케일드 콤포지츠(Scaled Composites: 모하브 비행장 내에 위치)가 자리잡고 있다. 또한 이 모든 것의 중심부에는 에드워즈 공군기지의 비행 테스트 센터가 자리하고 있는데 바로 여기서 미래의 공중전을 둘러싸고 극히 비전형적인 대결구도가 전개되기 시작하고 있다.

기지 한쪽 구석에는 미 공군이 추진 중인 스타 프로젝트 즉 록히드 마틴 사가 제작한 F/A-22랩터(F/A-22 Raptor)가 자리하고 있다. 랩터는 여느 전투기의 경우 단거리에서나 도달 가능한 속도로 비행하며 빠른 속도를 자랑한다. 또한 민첩성과 스텔스 성능이 우수하며 많은 무기를 탑재할 수 있다. 지난 해 테스트에서 랩터기를 타고 시뮬레이션 전투에 참가해본 F-15 조종사들은 이처럼 “뛰어난” 비행기는 본 적이 없다며 입을 모았다.

그러나 랩터의 경쟁상대는 이제 한물간 F-15나 중국, 러시아에서 개발 중인 신형 전투기가 아니다. 오늘날 랩터기가 상대해야 할 맞수는 조종석도 없이 제작돼 몸체 높이가 F/A 22의 배 부분에나 겨우 미칠 만한 소형기다. 보잉 사의 X-45A 프로토타입 모델인 스팅레이 1호, 2호는 속도가 떨어지며 기동성도 뛰어나지 않을뿐더러 소형 폭탄 1개만 탑재 가능하다. 하지만 이들 기종은 첫 설계작으로 무인 전투 비행기(unmanned combat air vehicle UCAV)의 시험모델이다. 이러한 모델을 기초로 발전된 UCAV는 장차 공중전 전술에 있어 일대 혁신을 몰고 올지 모른다. UCAV는 조종사가 탑승하는 전투기로는 불가능한 임무뿐 아니라 이와 같은 기존 전투기가 수행해온 각종 임무도 상당부분 완수 가능하다. 더욱이 비행시간 연장과 큰 폭의 경비 절감이라는 이점과 함께 말이다. 대다수 전문가들은 미래 공중전의 주역을 랩터가 아닌 이들 소형기로 내다보고 있다. 이렇게 될 경우 제1차 세계대전 당시 처음으로 비행기에 폭탄과 총신이 탑재된 이래 줄곧 전투기 조종사에게 주도권을 뺏겨온 군으로서는 가히 충격적인 변화라 아니할 수 없다.

아래 메마른 호수 바닥 위로 7마일 길이의 활주로가 광활하게 펼쳐진 에드워즈 공군기지. 이곳에서 초음속 테스트 중인 랩터는 전속력으로 산을 향해 비행하고 있는 반면 X-45A 프로토타입 2대는 이동식 미사일 발사기 모형을 상대로 한 공격을 마친 후 날렵하게 활주로 중앙선 위로 안착한다. 비록 현재 이 두 프로그램이 예산을 놓고 경합을 벌이고 있지는 않으나 자리다툼이 진행되고 있는 것만큼은 분명하다. 끊임없이 변화하는 무장충돌의 본질을 놓고 군 기획 담당자들이 고심하고 있는 상황이니만큼 말이다. 최근 몇 년 새 보스니아와 이라크, 아프가니스탄에서 있었던 전투는 공중전 발생회수를 최소화한 폭격 위주의 양상을 띠었다. 이들 전투가 미래전(戰)의 양상을 예고하는 단초라면 F/A-22 같은 고성능기는 장점을 발휘할 만한 기회조차 갖지 못할 것으로 보인다. 고도의 훈련을 받은 F/A-22 조종사들이 까다로운 근거리 전투에 투입될 가능성이 없을 테니 말이다. 이보다는 오히려 즉각적인 투하 가능한 폭탄을 장착한 채로 수시간 동안 전투지역 상공을 비행할 수 있으며 제작비까지 저렴한 기종이 군 작전상 보다 효과적일 것이다.

반면 미래의 적들 중에 구소련의 일부 잔여세력이나 중국처럼 현대식 전투기를 확보할 수 있는 국가가 포함될 경우 UCAV는 이들 정밀무기에 맞설 만큼 성능이 효과적임을 입증해 보여야 한다. 로봇 전투기는 아직 가야 할 길이 요원하다. 무인 항공기 설계의 경우 원격조정형 프레더터(Predator)나 전자동식 글로벌 호크(Global Hawk) 같은 기초적인 선행모델 제작을 통한 지난 몇 년간의 경험이 고작이다. 이들 기종은 감시 및 정찰과 같이 보다 단순한 임무 수행에 역점을 두고 제작됐다.

그러나 스팅레이와 같은 자율운행식 로봇은 전세계적으로 확산되기 시작하고 있다. 마치 날카로운 발톱을 지닌 공룡들의 발 사이로 뛰어다니는 앙증맞은 포유류 동물들처럼 말이다.

독일 발트해안 이남에 위치한 라아게(Laage) 공군기지에서는 독일 최초로 F/A-22와 흡사한 유로파이터 타이푼(Eurofighter Typhoon)만으로 구성된 비행대대가 준비 중이다. 이는 구 동독지역으로 한때 미그기나 수코이기로 가득 찼던 벙커들이 녹슨 문을 단 채 텅 비어있다. 랩터나 타이푼의 격추대상으로 제작 동기가 됐을 법한 적기들이 이미 수년 전에 사라져버렸음을 생생하게 상기시켜주는 모습이다. 현재의 적들은 더 이상 전투기에 투자하지 않고 있다. 대신 지대공 미사일을 매입하는 추세다.

바로 여기에 차세대 전투기의 미래 사활이 걸린 최대위기가 도사리고 있다. 지난 해 말 도널드 럼스펠트 국방장관 휘하의 민간인 직원들이 랩터 기 생산을 381대에서 179대로 줄이겠다는 계획안을 유출시키는 사건이 발생했다. 이는 공군 측의 원 요구안인 750대에서 한참이나 동떨어진 수준이었다. 예상 밖의 높은 제작비나 계속되는 프로그램 지연사태는 차치하고라도 문제는 유럽의 타이푼처럼 랩터 역시 1980년대에 구상, 설계된 모델이라는 점이다. 당시 랩터기는 소련과 그 위성국가들이 내세운 미사일 장착용 초음속 전투기 수천 대를 제압할 목적으로 착안됐다. 랩터 프로그램을 반대하는 측에서는 라아게 기지의 빈 벙커들이 말해주듯 오늘날 이와 같은 위협요인은 더 이상 존재하지 않는다는 주장을 제기하고 있다.

랩터기 제작의 추가 감축사태를 막으려는 미 공군 측의 노력이 진행되고 있는 가운데 그 선두에 선 존 점퍼 공군참모총장은 지난 1월 F/A-22기에 직접 시승해본 뒤 다음과 같은 예찬을 늘어놓고 있다. “F/A-22는 언젠가 구소련 전투기와의 접전을 예상해 제작되고 있다. F/A-22는 이 정도 일은 눈 감고도 해치울 수 있을뿐더러 그 밖의 다른 임무도 모두 수행해낸다.”

랩터가 전투에서 전적으로 우세할 거라는 사실에는 의심의 여지가 없다. 지난 해 있었던 시험 테스트 중에는 수차례에 걸친 F-15기와의 모의전투도 포함됐었다. 당시 녹화된 인터뷰상에서 64대대 크레이그 피셔 중령은 다음과 같이 말했다. “우리는 적기에 접근할 필요조차 없었다. 전력에 있어 아주 불공평한 전투였다.” 물론 이것이 랩터기의 본래 제작취지다. 스텔스 기능으로 랩터기의 위치 추적이 어려워진 한편 F/A-22는 어떤 선행모델보다도 “시각” 성능이 우수하다. 매끈한 형태의 코 부분에는 “능동 전자주사식(active, electronically scanned array AESA)” 레이더가 장착돼있다. 이 레이더 빔은 움직이는 안테나를 통해서가 아닌 전자식으로 조정되기 때문에 이 목표물에서 저 목표물로 순간 이동이 가능할 뿐 아니라 그 사이 각 비행기의 기종까지 파악해낸다. 출동한 랩터기는 모두 비행 중 데이터 링크로 연결되므로 각자의 시야에 들어오는 상황이 비행 중인 나머지 대원들에게도 그대로 공유된다. 랩터기의 조종사는 적군 측 조종사가 사태를 짐작하기도 전에 미사일을 발사할 수 있다.

하지만 공대공(空對空) 전투부문에서조차 그간 진행된 기술, 전술 면의 혁신으로 이와 같은 F/A-22나 타이푼호의 가공할 만한 가속력이나 기민성이 제 의미를 잃었을지 모른다. 공중전의 본질은 변했으며 육안범위 내의 근거리 전투의 시대도 이제 끝났을지 모른다. 오늘날 기민성이 탁월한 신형 근거리 미사일이 확산됨에 따라 육안 거리상의 전투는 극히 위험해지고 있으며 장거리 공대공 미사일의 현저한 성능 발달로 인해 속도가 느린 전투기도 보다 손쉽게 적기를 격추시킬 수 있게 됐다. 이러한 요인들의 영향으로 최근 전투에서 전투기들은 대부분 지상군 지원 명목으로 폭탄을 투하하는 임무를 수행했다. 바로 이런 연유로 F/A-22의 사촌격인 F-35 조인트 스트라이크 파이터(Joint Strike Fighter)가 럼스펠트 장관의 검토대상에 오르기도 했다. F-35는 지상목표물 공격용으로 특수 제작된 기종이다. 그러나 이러한 F-35는 조종사에 의존하는 모델이라곤 할 수 없다. F/A-22만큼 속도가 빠르거나 높이 날지도 못한다. 대부분의 스텔스기와 마찬가지로 가로방향보다는 세로방향일 때의 레이더 이미지가 작게 잡히기 때문에 가능한 한 적진의 레이더에 덜 노출될 수 있도록 조종하는 것이 관건이다. 이런 작업은 컴퓨터로 처리되며 적국 영공을 비행 중일 경우 그 대부분의 시간 동안에는 자동조종기능이 가동된다. 하지만 추정상 F-35의 제작비 수준이 랩터의 절반임에도 불구하고 완료기한이 1년 반이나 지났을 뿐 아니라 당초 예산도 75억 달러나 초과하고 있어 성능은 있으되 비용이 많이 드는 유인 전투기의 또 다른 사례가 되는 게 아니냐는 우려가 일고 있다.

반면 점퍼 참모총장과 여타공군 수뇌부는 전투기로서뿐만 아니라 미사일 기지를 폭격함으로써 상대적으로 속도가 떨어지는 B-2폭격기나 F-35의 ‘진입로를 열어줄 수 있는” 무적의 초정밀 폭격기로서 랩터기를 적극 지지하고 있다. 그러나 F-15기에 탄 하급 장교들을 제아무리 많이 “격추”시킨 점퍼 장군이라 하더라도 과연 이 싸움에서 이길 수 있을지는 모를 일이다. 문제는 F/A-22가 공중전에 대비해 설계된 모델인데 폭탄 투하가 관건이라면 이를 수행할 만한 비행기는 제작비가 저렴한 모델에서도 얼마든지 찾을 수 있다는 점이다. 더욱이 이러한 임무를 전자동 방식으로 수행해낼 수 있는 기종도 곧 개발될 것이다.

현재로서는 UCAV가 아주 기초적인 작업부터 수행해낼 수 있음을 확인시켜줘야 한다. 비행 중인 연료 공급기에 연결하거나 다른 군용기나 민간 항공기와 함께 비행하거나 항공모함에 착륙하는 따위 말이다. 그러기 전까지는 미국이나 여타 국가에서 거액의 예산이 유인 전투기 제작을 위해 계속 책정될 것이며 앞으로도 수천 대가 더 생산될 것이 틀림없다.

그러나 오래지 않아 UCAV는 자체적인 한계를 극복하게 될 것이다. 2월 초 보잉 사의 전투기 2대가 에드워즈 기지에서 이륙해 모하브 사막 상공을 선회하며 모형 미사일 기지를 전자동으로 공격한 후 제 궤도선상으로 복귀했다. 몇 분 뒤 UCAV의 컴퓨터가 미처 예상치 못한 두 번째 미사일 기지가 레이더 신호를 쏘아 보냄으로써 그 존재를 알리기 시작했다. 이에 UCAV는 종전과 마찬가지로 공격을 개시했다. 지상에 머문 조정자가 한 일이라곤 무기를 발사할 때 OK신호를 내린 것밖에는 없었다.



UCAV는 앞으로도 더 많은 테스트를 거쳐야 한다. 2007년 초 비행 예정인 6대의 대형 프로토타입에 대한 테스트가 기다리고 있다. 다음은 3대의 보잉 X-45C와 노스롭 그루먼의 X-47B 프로토타입 차례다. 이들 모델은 국방고등연구계획국(Defense Advanced Research Projects Agency DARPA)이 지난 해 착수한 40억 달러짜리 프로그램의 일환으로 목하 개발 중이다. X-45C와 X-47B는 더 많은 연료와 무기를 탑재할 수 있도록 4톤급 X-45A보다 훨씬 크게 제작된다.

이는 DARPA 프로그램 매니저인 마이클 프랜시스와 여타 연구진이 UCAV의 중요한 장점과 어떤 현행 전투기보다 UCAV가 수행하기에 적합한 임무 유형을 밝혀냈다고 믿기 때문이다. 이들이 찾아낸 UCAV의 중요 장점은 바로 지구력에 있어 조종사로 인해 제약을 받지 않는다는 점이다. 노스롭 그루먼 사의 UCAV 매니저인 스콧 윈쉽은 이를 “슈퍼갭(supergap)”이라 칭한다. 즉 적국 영토 내에서 몇 시간 동안 체재하며 미사일 기지처럼 움직이는 목표물을 공격하는 능력을 일컬어 말이다. “UCAV는 1,000마일 깊이까지 접근해서 폭격할 수 있다. 현재의 기종으로는 이 정도의 추적이 불가능하다.”

그러나 UCAV가 가공할 만한 위력을 발휘한다고 해도 이런 기능은 과연 전자동 방식으로 이뤄질 것인가? UCAV에 있어 사람들을 불안하게 만드는 요소는 바로 이 점이다. 특히 민간인들이 위험에 처해있을 경우에 말이다. 하지만 무기 발사 시 일일이 지상 조종자의 허락을 “구해야” 한다면 응답시간이 너무 지체될 수도 있다. 요즘의 전투기들이 몇 초 상간에 사라져버릴 수 있는 고속 제트기라는 점을 감안한다면 말이다.

또한 점퍼 공군참모총장은 UCAV가 현행 구상대로 제작될 경우 전투기 공격을 탐지해내지 못할뿐더러 공격을 피할 만큼 기민하거나 빠르지도 못하리라는 이유를 들어 전투에서의 생존능력에 대해 의혹을 제기하고 나섰다. UCAV 지지세력의 일원으로 익명을 원하는 한 업계 관계자는 공군 측의 이런 태도에 대해 UCAV의 취약점을 보완해줄 최종수단으로 F-22의 생산 확충을 합리화하려는 저의로 해석하고 있다.

UCAV를 지지하는 진영에 있어 이러한 제반 문제는 걸림돌이 아닌 추후 몇 년간 해결돼나가야 할 과제로 간주되고 있다. 프랜시스의 지상목표 중 하나는 일군의 UCAV로 하여금 목표물이나 위협물을 상대로 지능적, 총체적인 공격을 감행케 하되 동일한 방식은 두 번 다시 사용치 않도록 만드는 소프트웨어의 제작이다. 실상 UCAV는 단독으로 비행하는 일은 거의 없을 것이며 대신 4대 이상 편대를 지어 목표물의 위치 추적에 조력할 것이다. 이들 중 오직 1대만이 어느 때건 레이더를 사용함으로써 신호 추적을 한층 어렵게 만들 것이다. 이들 비행기는 전파 방해와 무기를 이용해 서로를 보호하게 된다. 윈쉽은 이들 비행기 중 1대에 공대공 미사일을 다량 탑재케 해 이륙 즉시 적기를 상대할 수 있도록 만들 것을 제안한다. (UCAV의 기종은 물론 1개 이상일 것이다. 윈쉽은 X-47B 크기의 20톤급 해군용 전투기에서부터 B-2폭격기 크기로 100시간 비행 가능한 로보바머(RoboBomber)까지 모든 종류의 가능성을 검토하고 있다. 경비 절감을 위해 이들 전투 비행기에는 일반적인 무기와 컴퓨터, 레이더가 장착될 것이다.)

결론적으로 UCAV 대(對) 전투기의 논쟁이 어떻게 끝날지는 아직 예측할 수 없다. 이는 UCAV기술의 잠재적 가능성이 아직 완전히 실현되지 못한 탓도 있거니와 공군 내부의 정치향방이 어떻게 전개될지 미지수인 탓도 있다. 랩터 프로그램의 축소 내용을 담은 럼스펠트 장관의 메모는 UCAV와 관련해서도 중요한 제동이 걸릴 예정임을 시사했다. 즉 UCAV 소관부처를 기존의 DARPA에서 공군 측으로 변경한다는 것이다. 이럴 경우 전투기 조종사 주축의 공군 수뇌부는 UCAV 프로젝트를 폐지하거나 최소한 F-35와 랩터 기종을 충분히 확보하기 전까지 지연시킬 거라는 예측이 지배적이다. UCAV 프로젝트에 정통한 익명의 소식통에 따르면 “공군을 장악하고 있는 전투기 예찬세력이 이 프로그램을 폐지시키고자 이미 몇 차례 모종의 시도를 한 바 있다”고 한다.

공군 수뇌부 측은 공식적으로 UCAV 생산을 지지한다는 입장을 표명하고 있다. 다만 전투기의 존속을 직접적으로 위협하지 않는 범위에 한해서 말이다. 이에 대해 점퍼 참모총장은 다음과 같이 말한다. “사람들은 늘 이런 질문을 던진다, ‘UCAV 때문에 조종사라는 직업이 위협받고 있지 않은가?’ 물론 아니다. UCAV가 수행할 임무는 조종사가 모는 기존의 비행기로는 불가능한 것이기 때문이다.” 점퍼 참모총장과 전임 공군성 장관인 제임스 로셰 장군은 “날아다니는 코카콜라 기계”로서의 UCAV 구상안을 제기했다. 즉 각종 폭탄을 탑재한 UCAV로 하여금 전투지역의 상공을 돌다가 지상 관측자들의 명령에 따라 폭탄을 투하하게 한다는 발상이다.

자율운행식 전투 비행기의 지지 진영에서는 당분간 이와 같은 무인 항공기를 전투기의 대안물이 아닌 다량의 무기 탑재가 가능한 장거리 비행용 보완물로 기꺼이 간주하고자 한다. 하지만 내심으로는 이러한 입장을 계속 고수할 의향은 전혀 없다. “어느 누구와도 싸움에 말려들고 싶지는 않은 게 지금의 우리 입장이다. 그러나 일단 UCAV가 실제 사용되기 시작하면 ‘그렇게 말도 많더니만 절반 비용에 임무의 90%를 해내는 걸’이라는 말이 터져 나올 것이다.”

제공권을 확보하는 두 가지 길
미국과 유럽군 기획 담당자들의 미래 공중전 양상에 대한 견해는 비슷하다. 문제는 어느 쪽이 우위를 차지하느냐다.

유로파이터 타이푼은 랩터와 비교해 스텔스 기능은 뒤떨어지지만 속도는 거의 비슷하다. 뿐만 아니라 예산 초과나 예정 지연 면에서도 유사점이 있다. 또한 랩터와 마찬가지로 폭격기와 전투기 중간쯤의 기종으로 인식되고 있다. 이는 당초 예산에의 위협요인 중 하나로 작용하고 있다.

록히드 마틴 사의 F-35 조인트 스트라이크 파이터는 2012년 공군에 투입될 예정이며 더 많은 동맹세력을 위해 도움이 됨은 물론 비용 또한 F/A-22보다 훨씬 저렴할 것이다.

다소 사의 뉴런(Neuron)은 타이푼의 뒤를 이을 유인 전투기 프로그램이 부재하는 상황에서 공군 측의 전투력을 보완해줄 기종으로 계획되고 있다.

보잉 사의 X-45A는 실제 비행한 최초의 UCAV 모델이다. 총 2대 제작된 X-45A는 50회의 비행을 마쳤으며 무인 비행기가 목표물을 자율적으로 찾아내 공격할 수 있음을 입증해 보였다.
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