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無人機 개발, 미국 따라잡기 ‘시동’

5~6시간 비행 가능한 ‘무인 정찰기’ 생산, 보급 이어 고성능 ‘프레데터급’ 개발 박차

  • 이정훈 기자 hoon@donga.com

無人機 개발, 미국 따라잡기 ‘시동’

無人機 개발, 미국 따라잡기 ‘시동’

일본 야마하사가 개발해 크게 인기를 꼴고 있는 농업용 무인헬기.

세계 항공업계가 바야흐로 무인기 시대로 들어가고 있다. 미국 공군은 전통적으로 고성능 전투기와 저성능 전투기를 함께 보유하는 ‘고저배합(高低配合)’ 전략을 택해왔다.

값비싼 고성능 전투기에는 적의 전투기를 떨어뜨리는 공대공(空對空) 임무를 맡긴다. 고성능 전투기가 적기를 잡고 나면 이어 상대적으로 값싼 저성능 전투기를 동원해 지상에 있는 적 기지를 초토화하는 공대지(空對地) 작전을 감행한다.

미 공군은 고성능 전투기로 F-15를, 저성능 전투기로 F-16을 보유하고 있다. 그리고 차기 고성능 전투기로 F-22를, 차기 저성능 전투기로 F-35를 개발해 배치할 준비를 서두르고 있다. 그런데 차기 전투기인 F-22와 F-35는 조종사가 타는 마지막 전투기가 될 것이라고 한다. 이후의 전투기는 조종사가 타지 않는 무인기로 개발해 미 공군은 세계를 지배하려고 한다.

미국은 벌써 무인전투기 개발 구상 단계

그러나 무인기는 이미 활용되고 있다. 대표적인 분야가 정찰기. 미 공군의 대표적인 무인기인 프레데터(Predator)는 헬파이어 미사일을 탑재하고 지난해 이라크전에서 최일선 공격을 주도했다. 몸체 길이 8.2m, 양날개 쪽 길이 14.8m인 프레데터는 정찰기로 개발됐는데 2001년부터 미사일을 탑재하며 공격기의 기능도 갖췄다.



제2차 세계대전 때까지만 해도 비행기가 수행하는 중요한 역할 중 하나는 정찰이었다. 그 후 전투기 쪽이 빠르게 발전하면서 정찰기는 상대적으로 중요성이 떨어졌지만 정찰은 꼭 필요하다.

적진으로 날아가는 정찰기는 포화를 맞을 가능성이 높다. 이런 이유로 정찰기는 어떤 비행기보다도 빨리 무인화가 추진됐다.

현재 미 공군은 대기권 밖에서는 정찰용 첩보위성으로, 대기권 안의 높은 고도에서는 U-2기로 정찰한다. 그리고 낮은 고도에서는 공군의 RF-4, 더 낮은 고도에서는 육군의 가드레일 정찰기 등으로 공중정찰을 한다.

이러한 정찰 체계에서 문제가 되는 것은 위성과 U-2기 사이의 간격이 크다는 점이다. 적군이 지구 궤도를 일정하게 돌아가는 위성의 비행 시간을 간파했다면, 이 위성이 통과할 때쯤 작전을 중단하거나 중요 물자나 시설을 감추는 조치를 취할 수 있다. 따라서 적군이 예상할 수 없는 시간에 적진 깊숙이 들어가 마음대로 살펴볼 수 있는 정찰기가 있어야 한다.

위성과 U-2기 사이의 간극을 메우는 무인정찰기로 개발된 것이 바로 ‘글로벌 호크(Global Hawk)’다. 이 무인기는 비행기를 노리고 발사되는 방공미사일이 올라오기 힘든 6만5000피트(약 19.5km)의 고고도에서 30시간 동안 비행하며 적진을 정찰한다. 한 번 기름을 넣으면 미국에서 호주까지 날아갈 수 있으므로, 장시간 적국의 최상공에 체공하며 정찰할 수 있다. 글로벌 호크의 대당 가격은 4500만 달러로 프레데터(2500만 달러)의 배 가까이에 이른다.

과거 위성으로만 전략정찰을 할 때 미국은 좀더 상세히 확인해야 할 것이 있으면 유인정찰기 U-2를 투입했다. U-2는 4만5000피트 정도의 중고도를 날아가는데, 이 비행기가 개발된 1950년대만 해도 이 정도 높이까지 날아오는 방공미사일은 없었다. 그러나 1960년 소련은 방공미사일을 발사해 자국 영공으로 침투한 미 공군의 U-2를 격추해냈다. 이후 미국은 U-2를 위험한 적성국가 영공으로 바로 투입하는 것을 자제하다가 1995년 프레데터를 개발했다.

無人機 개발, 미국 따라잡기 ‘시동’

한국 배치가 확정된 미 공군의 중고도 무인정찰기 프레데터.

최대 40시간 비행이 가능한 프레데터는 조종사를 잃는 부담이 없으므로 활용도가 넓다. 그리고 미사일을 탑재해 공격까지 하는 공격기 기능도 맡으면서 가장 유명한 무인기가 됐다. 현재 주한 미 공군은 U-2를 보유하고 있는데 조만간 프레데터를 배치할 예정이다.

저고도는 대개 헬기가 날아다니는 1만5000피트(4.5km) 이하의 하늘을 말하는데 이곳은 공군이 아니라 육군이 관할하는 공역(空域)이다. 이 공역은 고도가 너무 낮아 정찰기를 띄우면 방공미사일이나 대공포를 맞고 격추될 가능성이 높다. 이런 이유로 저고도용 정찰기에는 무인화가 더욱 절실했다.

유인기 분야 비해 선진국과 기술 차 적어

이에 따라 미국에서 개발된 것이 섀도(Shadow)-200이라는 무인정찰기다. 이 무인기는 기체가 섬유질로 돼 있어 레이더에 잘 잡히지 않는다. 또 크기가 대형 승용차 정도로 작은 편이라 6000피트(1.8km) 넘게 올라가면 육안으로도 잘 보이지 않아 대공포를 피할 수 있다. 육군은 이곳저곳으로 옮겨다니며 작전하므로 활주로가 있어야 하는 무인기는 활용할 수 없다. 따라서 섀도-200은 트럭에 탑재한 발사대에서 발사되도록 개발됐다.

無人機 개발, 미국 따라잡기 ‘시동’

트럭의 발사대에서 사출되는 한국의 비조 무인정찰기.

발사대란 섀도-200이 충분한 양력을 받을 수 있도록 강하게 발사해주는 장치다. 그리고 돌아올 때는 낙하산을 이용해 풀밭 등 평지에 착륙한다. 섀도-200에는 적외선카메라가 탑재되는데 이 카메라는 방송용 ENG 카메라보다 약간 떨어지는 화질로 적진의 모습을 생중계한다. 육군은 실시간으로 적진을 살펴볼 수 있는 것이다.

이러한 성능을 갖춘 섀도-200은 5~6시간 동안 비행할 수 있으므로 넓은 범위를 정찰할 수 있다. 정찰 심도(深度)가 매우 깊다 보니 이 무인정찰기는 작전 반경이 넓은 군단이나 사단에서 활용한다. 현재 한국도 섀도-200과 비슷한 성능을 가진 무인정찰기 ‘비조(飛鳥·나이트 인트루더-300)’를 생산해 전방의 주요 육군 군단에 배치하고 있다.

無人機 개발, 미국 따라잡기 ‘시동’

미 육군에서 활용하는 섀도-200 무인정찰기

비조는 국방과학연구소가 개발하고 한국우주항공이 생산해 실전 배치한 국내 유일의 무인정찰기다. 국방과학연구소는 현재 프레데터급 무인정찰기를 개발을 준비하고 있다.

여단(혹은 연대)이나 대대는 작전 종심이 짧고 이동성이 훨씬 강하므로 사람이 힘껏 던져주는 것만으로도 비행할 수 있는 작은 무인정찰기를 보유한다. 이 무인기는 모형항공기 경연대회에 나오는 것보다 약간 더 크다고 할 수 있다. 이 무인기가 적진을 카메라로 찍어 중계해준다면 여단장이나 대대장은 훨씬 효과적인 작전을 펼칠 수 있다.

무인정찰기 분야의 최선두는 이스라엘이었는데 무인기의 실용성을 눈치챈 미국이 뛰어들어 이 분야를 크게 발전시켰다. 이러한 미국은 무인정찰기 분야를 넘어 무인전투기 분야로 나아가려고 한다. 이제 한국은 겨우 무인정찰기 세계에 발을 들여놓았다. 그러나 유인기 분야에 비하면 무인기 분야에서 한국이 처진 것은 그 정도가 훨씬 약하다. 따라서 열심히 노력한다면 세계 톱 클래스에 근접할 가능성이 높은 것으로 전문가들은 보고 있다.





주간동아 437호 (p46~48)

이정훈 기자 hoon@donga.com
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