[주요스펙]
KF-X는 4.5세대 전투기다. 현재 우리 공군이 운용하는 KF-16과 F-15K가 4세대 또는 4.5세대로 분류되며 미국의 F-22와 F-35가 5세대로 분류된다.
2개의 엔진을 장착한 KF-X는 스텔스 외형을 갖춰 F-22 ‘랩터’와 유사한 형태였다. 당장은 스텔스 전투기로 개발하지는 않고 있지만, 향후 성능개량을 고려한 것이다. KF-X는 5세대 스텔스 전투기인 F-35 보다 약간 낮은 성능의 4.5세대 전투기로 분류된다.
1. 길이x폭x높이(m) : 16.9 x 11.2 x 4.7 (F-15K 보다 낮고 KF-16 보다 높음)
2. 최대이륙중량 : 24.5 t
3. 최대속도 : 마하 1.8 예상 (F/A-18 슈퍼호넷과 동일한 엔진)
4. 무장량 : 7.7 t
5. 무장대수 : 10개
ㄴ중거리 공대공 미사일 x 4
ㄴ단거리 공대공 미사일 x 2
ㄴ그 외 공대지 미사일 및 폭탄, 보조연료
6. 예상 RCS 수치 : 0.5 수준의 세미 스텔스이나 블록3 까지 F-35A와 비등한 (0.005) RCS 를 목표로 하고 있음.
> F/A-18 : 0.75 > F-16 : 1.2 > F-15K : 10 > Mig-29 : 3
7. 전투행동반경 : 한반도 전역(F-16이 933km의 전투 행동반경이고, 한반도 남북길이는 약 1200km, 동서로 700km, 경북예천에서 독도까지 약 350km, 강릉에서 독도까지 약 300km, 평택에서 독도까지 약 450km.
따라서 독도상공을 고려할때 전투행동반경이 1100km정도 되거나 현재 A-50 전투행동반경이 약 300km라면 급유기 도입필요.
[주요 개발일정]
[KF-X 엔진 자연 환기 구조 설계]
기존 전투기의 경우 엔진과 엔진을 감싸고 있는 엔진베이(Engine-bay)에 구비된 강제환기장치를 통해 터보팬 엔진에서 발생하는 열을 냉각했는데, 이는 항공기 이륙 전에만 활용됨에 따라 중량 및 비용 증가의 요인으로 꼽힌다.
특허명 : 멀티엔진을 갖는 항공기의 자연환기구조
특허번호 : 10-2018-0072198
KF-X는 두 엔진 노즐 사이에 환기구를 형성하여, 엔진 작동 시 인접한 노즐 사이에서 발생하는 저압을 이용해 환기시키는 자연환기구조로 설계하였고, 이를 통해 엔진을 냉각시키고 내부의 인화성 물질이 빠져나가게 함으로써 화재를 방지할 수 있도록 했습니다. 이러한 자연환기구조 설계는 기존의 강제환기장치보다 구조적으로 간단해서 중량을 절감할 수 있으며, 노즐 후방에서 발생하는 저압의 세기는 엔진 출력과 비례하므로, 엔진 출력이 높아질수록 내부 환기유량도 증대되어 고출력 엔진일수록 증가하는 엔진의 온도를 자연적으로 조절할 수 있다는 장점이 있습니다.
[ KF-X를 위한 스텔스 및 메타 스텔스 기술개발]
국방과학연구소와 KAI의 계획은 KFX 블록1/Ⅱ을 실전배치한 이후, 향후 블록Ⅲ 개량사업을 통해 KF-X에 내장형 웨폰베이를 장착하고 RAM 도료와 기타 절연재료 등을 적용함으로써 5세대급 스텔스 전투기로 거듭나게 할 계획임.
(4.5세대 기본형을 블록Ⅰ, 스텔스형을 블록Ⅱ로 호칭하기도 합니다.)
파동에너지극한제어연구단이 개발한 <유연 메타표면 흡수체> 기술은 얇고 유연한 플라스틱 필름에 인쇄용 프린터를 활용해 메타 전도성 잉크로 레이더 흡수성능을 갖도록 그린, 다각형 도면 형태를 갖는 RAM 필름.
이렇게 스텔스 성능을 갖추도록 인쇄된 유연한 필름을 KF-X 전투기 표면에 붙이는 형태, 즉 자동차에 랩핑 필름을 붙이는 것처럼 부착함으로써 광대역 스텔스 능력을 발휘할 수 있다.
필름형 코팅의 장점은 기존의 RAM 도료처럼 특수하게 관리되는 전문시설이 필요하지 않으며, 투명한 플라스틱 필름을 사용하므로 외부 온도변화, 특히나 비와 수분 등에 강할 것으로 예측되고 있다.
[스텔스 전투기의 경우, 조종석에 탑승한 조종사의 헬멧이 전투기보다 훨씬 높은 레이더 반사면적을 형성하므로 반드시 조종석 유리도 스텔스화 될 필요]
파동에너지극한제어연구단은 KF-X에 사용할 수 있는 그래핀 소재를 사용한 스텔스 유리, 전문적으로 전도성 코팅재료도 함께 공개
국내 국과연과 KAI가 개발 중인 전도성 코팅기술도 항공기나 전자업계에서 널리 사용 중인 ITO(Indium Tin Oxide : 인듐 주석 산화물) 필름 코팅, 즉 아크릴 계열 투명 유리창에 10~20㎚ 두께의 ITO 필름을 코팅하는 기술입니다.
현재 국내 개발된 ITO 코팅의 성능은 X 밴드 대역 주파수 대역에 대해 수직 입사된 레이더 파에 대해서는 90% 이상, 경사 입사된 레이더에 대해 80% 흡수율을 달성하는 수준이라고 합니다.
[고비가 많은 KF-X사업]
첫 번째 인도네시아의 분담금 미납
작년 9월 방위사업청에 따르면 인도네시아 정부는 재정 악화의 핑계로 KF-X 개발에 지원하기로 한 전체 분담금 1조 7000억 원 가운데 2200억 원 수준만 납부한 상태다. 인도네시아의 분담금 미납이 지속될 경우, 2021년 시제1호기 출고, 2026년 체계개발 완료 등 개발 일정에 차질이 생길 가능성이 우려된다.
두 번째 미국 정부의 4대 핵심 기술 이전 거부
또 다른 문제는 4대 핵심 기술이다. 원래라면 미국 록히드마틴사의 F-35를 구매하는 대가로 전투기 4대 핵심기술을 이전 받아 KF-X사업을 진행한다는 계획이었다. 그러나 미 의회가 4대 핵심기술의 이전을 거부하여 직접 4대 핵심기술을 개발해야 했다. 다행히 작년 9월, 노력 끝에 KF-X 전체체계에 대한 CDR(상세설계검토)을 통과하며 4대 핵심 기술이 개발 가능한 수준임을 확인하며 시제 제작에 돌입하였다.
세 번째 미국산 무장체계 수입 거부
미국은 동맹국들에게 상호운용을 강조하여 자국의 무기를 수입하게 하거나 무기체계에 편입되도록 하고 있다. 하지만 지난 연말 미국 측은 KF-X에 장착할 무장체계를 한국에 수출하지 않겠다며 통보했다. 이에 유럽산 무장체계를 도입하는 방안을 고려하고, 미사일의 국산화 작업에도 돌입했다고 한다. 하지만 기술 이전이 늦춰질 전망에 기한 내 개발을 완수할 수 있을지 우려된다.
[ 향후 KF-X의 가능성]
아직 시제기도 등장하지 않은 KF-X의 수출 가능성을 논하는 것은 시기상조다. 그럼에도 불구하고 KF-X의 수출 가능성은 매우 높다고 말할 수 있다. 일단 KF-X를 국제협력 형태로 공동개발하고 있는 인도네시아가 IF-X(Indonesia Fighter eXperimental)에 걸고 있는 기대는 우리의 상상 이상이다. 2020년대에 신규 개발되는 전투기의 숫자는 손가락으로 꼽을 정도이고 국제 외교관계 등을 감안하면 선택의 폭은 더욱 좁아질 수밖에 없는 상황 역시 KF-X의 수출 가능성을 더욱 높이고 있다.
일례로 국제 전투기 수출시장에서 미국이 전략카드로 활용하고 있는 F-35의 독주를 의심하는 사람은 아무도 없다. 일본조차도 이미 완성한 X-2 선진기술실증기(先進技術實証機)를 바탕으로 하는 차세대 국산전투기 F-3의 개발 계획을 잠시 보류하고 100여 대 규모의 F-35 추가 도입을 결정했을 정도다. 그러나 F-35를 도입할 수 있는 국가의 숫자는 제한적이며 미국이 대안으로 제시하고 있는 F-18 혹은 F-16의 성능개량 수출형의 경쟁력 역시 점점 낮아지고 있는 상황이다.
영국이나 프랑스, 독일 등 유럽 국가들이 개발하고 있는 차세대 전투기는 빨라야 2030년대가 되어야 등장할 수 있을 것으로 예상된다. 대안으로 제시되는 기존 유로파이터, 라팔, 그리펜 등 기존 4세대 혹은 4.5세대 전투기의 성능개량 수출형은 오히려 미국의 F-18 혹은 F-16 성능개량 수출형보다 경쟁력이 떨어진다는 것이 객관적인 평가다. 즉 현재 개발 중인 KF-X가 F-35보다 저렴한 운용비, 기존 4세대 혹은 4.5세대 전투기보다 우수한 성능을 갖추게 된다면 T-50 이상의 수출 성공이 가능하다는 분석이다.
한국이 KF-X사업 성공 시, 전투기 시장에 강자로 떠오를 수 있다고 조심스럽게 예측해본다.
미국이 기술 제공을 하지 않았기 때문에 현재 4대 핵심 기술 개발에 박차를 가할 수 있었고, 공대지 및 공대공 미사일 국산화에도 힘을 쓸 수 있게되었다.
비록 초기 개발비용과 시간이 많이 들지라도 거시적인 관점에선 국방기술력을 높여 막강한 군사력을 키우는것이 평화를 지키기 위한 초석이자 진정한 선진 강대국으로 외세에 눈치보지 않고 주변에 휘둘리지 않는 대한민국이 됨을 믿어 의심치 않는다.
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