KF-21 보라매에 대해알아보자

대한민국 공군 및 인도네시아 공군이 도입할 예정인 전투기.

자체 전투기 개발능력 확보 및 KF-5[] 등 노후 전투기 대체 소요로 추진 중인 대한민국 공군의 4.5세대 미디엄(Medium)급 전투기 개발사업 KF-X(Korean Fighter eXperimetal)의 결과물이다. 기존 스텔스기와 유사한 형상을 가지고 있는 기체 형상에서 알 수 있듯이, 향후 KF-21의 개발이 완료되고 블록 3으로 진화적 개발 단계를 거치면서 완전 매립형 내부 무장창을 갖춘 5세대 스텔스 전투기로 성능을 개량해나갈 것을 염두에 두고 설계되었다.

KF-21의 개발 업체 및 연구소는 국방과학연구소와 KAI가 주도하며, 약 225개의 국내 업체들과 10여 개의 정부출연연구소와 그 외에도 15개 대학교들이 참여한다. 외국의 연구소나 업체로는 IAe(인도네시아 항공우주국), PTDI(PT 디르간따라 인도네시아), 유럽의 유로파이터 유한회사, 미국의 록히드 마틴[], 부품 공급사는 미국의 Texstars, Harris Corporation, 영국의 Oxley, 캐나다의 Héroux-Devtek 등이 있다.

대한민국 공군은 1차적으로 120대를 도입할 예정이며[6] 추가 도입이 있을 예정이다. KF-21의 상당수는 단좌형이 도입되지만 일부는 기종전환 훈련을 위해, 복좌형(Two-Seat) 기종으로 도입된다. 참고로 공군 초대 KFX 사업 지원 팀장을 맡았던 김보현 예비역 공군 준장[]은 "KF-X 블록3로의 개량은 아직은 계획보다는 희망사항에 가깝다"고 언급하였으며[8] KF-21 1차 도입으로 120대 도입 이외에도 "추가 도입이 있을 수도 있다"가 아닌 반드시 추가 도입이 무조건 진행되어야 된다고 언급했고 미래의 대한민국 공군에서 운용될 수량이 500대 정도 될 것으로 예측하고 있다. 다만 500 대라는 수량이 대한민국 공군의 현재 전력인 400대 남짓을 가볍게 넘고 KF-21 가 도입되고도 수십년 간 59대의 F-15K, 최소 80대 가량의 F-35를 운용하기때문에 KF-21 500대는 현재 공군의 예산으로는 불가능하며 만약 이것이 가능하려면 수 조원 단위의 공군예산 증액이 필요하다.

KF-21의 경우 2018년 말에 공개된 기본설계 최종형상(C109) 기준으로 무게나 추력비 등을 고려한 전체적인 체급을 비교하자면 F-16 등의 소형 전투기보다는 크고 F/A-18E/F, F-4, F-15, F-22 등의 대형 전투기보다는 작은 라팔, 유로파이터 타이푼, MiG-35, F/A-18C/D와 비슷한 체급을 갖춘 중형 전투기이다.

2021년 4월 출고식 티저영상#이 공개되었는데, KF-OO 으로 명명될 것으로 보인다(뒤의 OO은 두 자릿수).

2021년 4월 9일 출고식을 통해 KF-21 보라매로 확정되었다. 번호 21은 시제 1호기가 출고된 2021년과 21세기에는 우리의 하늘을 우리의 손으로 지킨다는 것을 뜻하고, 별칭 보라매는 본 사업의 정식 명칭인 '보라매 사업'에서 따온 것이다

 

개발 일정

일정표에는 체계 개발(Block-I, '15~'26) 일정만 적혀 있지만, 총 사업 일정에는 추가 무장 시험(Block-II, '26~`28)까지 포함된다.
첫 시제기는 4월에 출고된다.[] 그 뒤로 지상 시험[]이 진행되며 22년 7월 첫 비행으로 비행 실험이 시작되며 모든 것이 순조롭게 진행되었다는 전제하에 2026년부터 본격 양산에 돌입할 계획이다.

 

개발 현황

그런데 2018년 11월, 안규백 국방위원장이 KFX, 2023년부터 전력화 가능이라는 인터뷰를 했다. 단 KF-X 개발진이나 군에서 정식으로 발표한 것도 아니고, 안그래도 경험이 모자란 한국에서 개발하는 전투기라 10년도 짧은 기간이라고 보는 의견이 많은데 거기서 3년을 더 단축한다는 것은 여러모로 무리가 가는 일이기에 그냥 "국방위원회에서 저런 자신감을 가지고 있을 정도로 개발이 순조롭다" 정도의 의미로 받아들이자는 의견이 많은 편이다.

아무리 시제기가 2019년에 나온다 해도 각종 시험 등을 4년 만에 끝내야 하는 건데, 예정대로 2020년 정도에 나온다면 시험기간은 더 줄어든다. 제작경험이 풍부한 미국이나 러시아도 시제기의 초도비행 후 5~8년 정도는 시험기간을 거치는 것이 일반적(신형 엔진 등이 엮이면 더 늘어나기도 한다)이란 걸 생각하면 너무 짧은 게 사실이다. 여기에 국산 명품무기라고 자랑했던 물건들 중 상당수가 개발이 순탄해서 일찍 전력화 되었다가 그 시험기간 부족 등의 문제로 실제 배치 후 꽤나 고생을 했고, 현재도 하고 있다는 점을 생각하면 그런 무기들 중에서도 가장 난이도가 높은 전투기의 전력화 시기를 3년이나 앞당긴다는 것은 불안 요소일 수밖에 없다.

2019년 2월 14일 본격적인 시제기 조립을 위해 전방동체 벌크헤드[] 가공에 착수했으며 향후 2021년 4월에 시제기가 출고될 예정이다.

2019년 9월 초에 KAI에서 최신 홍보영상으로 KFX 및 차기 군단급 무인기 영상이 공개되었다.

참고로 아직 제식 명칭이 명확하게 밝혀진 것은 없지만 KF-70이라는 명칭이 유력할 것으로 예측되고 있다. KF-70이라는 명칭이 가능성이 있는 게 1999년 10월에 공군 50주년 기념으로 당시 훈련기 명칭으로 명명된 것이 T-50 골든이글이다. 게다가 2013년 KARI 홍보 영상에는 이미 KF70이라는 제식명이 나온 적이 있다.

2019년 9월 26일 방위사업청에서 상세설계 검토 과정이 끝나 시제기 제작을 시작하였다고 발표하였다

 

2020년 6월 5일 KAI는 제너럴 일렉트릭으로부터 F414-GE-400K 엔진 15개를 인도받았다. 이는 테스트용 기체에 장착하기 위함인 것으로 알려져있다.[]

2020년 7월 KAI 사보에 조립중인 KFX 시제기의 동체가 공개되었다.

2020년 8월 5일, 국방과학연구소 설립 50주년 기념의 일환으로 공개된 주요 국산 과학기술 성과에 KFX의 AESA 레이더 시제품도 포함되었다. 이틀 후인 7일에는 경기도 용인의 한화시스템 연구소에서 첫 시제품의 출고식이 국방과학연구소장 등의 참석 아래 거행되었다.

현재 AESA 레이더는 하드웨어에 이어 소프트웨어를 개발 중이며, 국방과학연구소가 보유한 레이더 기술역량을 활용해 공대공·공대지·공대해 모드를 개발하고 있으며, 공대공 모드에 대해서는 지상시험 중에 있다.[]

2020년 9월 3일 시제기를 공개한다라는 소식을 올렸다. 본래 이 날에 계획된 것은 시제 1호기 최종조립 착수행사로, 공지 내용상으로는 엔진만 올라갔고 레이더와 항법 프로그램등은 탑재되지 않은, 쉽게 말해 껍데기만 완성된 상태에서의 공개로 보인다. 즉, 실질적으론 시제기 공개가 아니라 중간 보고 정도의 상태라고 할 수 있을 듯.

 

예정대로 2020년 9월 3일에 KF-X 최종조립체 조립과정과 형태를 공개했다. 오밀에서 보도한 대로 최종조립된 형태로만 공개됐다. 하지만 보도한 것과 달리 레이더가 장착되어있는 반면, 엔진은 아직 조립되지 않은 듯 하다. KF-X 사업이 워낙 말도많고 탈도 많았던 사업인 만큼 "지금도 문제없이 잘 굴러가고 있습니다"라는 홍보용으로 완성된 동체 만이라도 선공개를 함으로서 국민들의 우려를 불식시키기 위한 것으로 추측된다. 또한 분담금을 내지 않고 기술이전을 놓고 마찰을 빚는 인도네시아에 대한 압박 목적도 있을 것으로 보인다. 최종조립 착수 영상을 공개하고 난 후, 현지 언론을 통해 인도네시아가 곧 분담금을 낼 것이란 보도가 나왔다.[]

2020년 9월 29일 국방TV를 통해 KF-X의 명칭 공모전을 연다고 알렸다. KF-X 사업이 차질없이 진행되고 있으며 국민들의 관심을 높이기 위한 방편으로 유추된다. 공모 결과는 21년 2월에 공개될 예정이었으나 시제기 출고식에 맞춰 4월로 미뤄졌다.

 

2021년 1월 22일, SBS의 단독보도로 마무리 조립에 들어간 사진과 정부에서 인도네시아를 사업에서 배제하는 방안을 검토 중이라는 기사가 올라왔다. 일단 조립공정 자체는 순조롭게 진행되는 것으로 보이며, 그간 많은 밀덕들이 원하던 인도네시아 배제 검토 역시 반길 만한 소식이라는 의견이 많긴 하지만, 하필이면 이를 보도한 기자가 악명 높은 그 사람이라 기사 내에 무언가 숨은 행간이 있는 것은 아닌지 의심하는 의견도 있다. 이 사람이라고 마냥 악의적, 왜곡 보도만을 쓰는 건 아니지만, 약 9개월 전만 해도 얼토당토 않는 내용으로 KF-X(정확히는 거기에 탑재되는 AESA 레이더)를 까던 사람이 단독 보도를 올린 것인지라 아무래도 의심의 눈초리를 받을 수밖에 없을 듯하다. 해당 기사 보도 후 1시간여가 지난 후 뉴스 1의 기사는 방사청 공식 보도자료를 인용해서 인도네시아 배제 검토 뉴스는 사실이 아니라고 보도했다. 방사청을 통해 자료가 공개되었다는 것은 어쨌든 마무리 조립에 돌입한 것은 사실인 것으로 보인다.

현재 시제기의 출고는 2021년 4월[], 초도비행은 2022년 7월로 계획되어 있다. 만약 이때 초도비행에 성공한다면 적어도 5년 간의 개발 전반부는 매우 순조롭게 진행되었다고 평가할 수 있다.

2021년 4월 첫째주 중으로 시제기 출고식이 거행될 것으로 전해진다. 일부 보도에 따르면, 금요일인 4월 9일이 유력하다.[] 이번 출고식 행사에 인도네시아 국방장관이 참석하기 위해 4월7일 입국했다. 출고식 행사에 참여하며 한-인니의 사업비 분담에 관한 협상이 이뤄질 것이라는 분석이 나오고 있다.

2021년 4월 9일 출고식이 거행되었다. 문재인 대통령을 비롯해 고위 인사들이 참석하였으며, 출고식 직전 하현우가 섭외가수로써 공연했다. 또한 출고식에서 명칭을 'KF-21 보라매'로 공식 확정했다.

출고식과 함께 언론을 통해 사진 몇 장도 추가로 공개되었다.

 

기동성

KF-21은 같은 F414-GE-400 엔진을 사용하는 F/A-18E/F보다 작고 가벼우며, 동급 추력의 F-35보다 익면하중이 작다는 이점을 가지고 있다. 이 덕분에 추력 대 중량비가 유로파이터 타이푼에 준하는 수준이고, 3중 디지털 FBW, LEX(Leading Edge eXtension), 가변캠버 날개 등이 적용됨에 따라 높은 가속력과 선회능력, 고받음각 기동능력을 보여줄 것으로 예상된다.특히, F-35에 적용된 비선형 동적 모델역변환(Nonlinear Dynamic Inversion) 제어기법[36]도 적용될 예정인데, 이는 양산형 항공기로써는 F-35에 이어 2번째로 적용되는 것이다. 이외에도 조종사의 안전을 위한 자동지형추적(ATF), 자동경로항법(ARN), 자동회복(PARS), 자동지상충돌 회피(AGCAS) 등의 기능이 적용될 예정이다.

이스라엘의 Elbit사가 자동지형추적 및 지상충돌 회피 시스템에 대한 공급 계약을 따냈다. 한화 시스템에 공급될 예정이며 납품 규모는 총 4300만 달러라고 한다

저피탐성

미래 전장에서의 생존성 확보를 위해, KF-21은 반사각 정렬 설계, 매립형 안테나, S-Duct, 평면 동체, 반매립 무장창 등을 포함한 저피탐 형상설계가 적용되었다. 캐노피, 주익, 미익에는 RAM이, 동체 내부 덕트와 플랩에는 RAS가 적용되었으며, 레이돔에는 적 전투기로부터 날아온 레이다 전파가 안테나에 반사되어 돌아가는 현상을 막기 위해 주파수 선택적 투과(Frequency selective surface) 기술이 적용되었다. 이러한 저피탐 기술의 적용으로 F/A-18E/F 슈퍼호넷보다 낮은 RCS를 달성하였으며, 탐색개발 당시 전투효과도 분석 결과 F-16 대비 4.1배, F/A-18E/F 대비 1.2배의 공대공 임무효과, F-16C 대비 1.3배의 공대지 임무효과를 달성할 수 있을 것으로 예측되었다.[37] 다만, 톱니(SawTooth) 처리, 컨포멀 안테나 등 일부 RCS 저감 설계가 미적용되었고, 외부 무장 및 외장형 전자광학 표적추적장비(EOTGP) 등 공대지 임무에서의 RCS 증가 요소들이 많기 때문에 RO[] 수준으로 평가되며, 본격적인 스텔스 공대지 작전을 염두에 둔 F-35와 비견될 수준은 아니다. 그러나 전투기 개발 역사가 오래된 미국의 5세대 스텔스 전투기로 2010년대부터 막 배치되기 시작한 최신예 전투기인 F-35와 전투기 개발을 막 시작한 초짜인 한국이 블록 1 기준으로 4.5세대 전투기를 목표로 만든 KF-21의 성능 격차는 당연히 클 수 밖에 없다

센서및 항전장비

최신형 4.5세대 전투기에 걸맞게, KF-21은 AESA 레이다를 비롯한 다양한 센서들과, AESA 레이다와 IRST, EOTGP, 데이터링크를 통해 공유되는 정보들을 융합하여 동일한 표적인지 판단하고, 해당 표적의 비행궤적을 계산하여 조종사에게 LAD를 통해 시현하는 센서퓨전 기술이 적용되었다. IRST와 EOTGP는 유로파이터 타이푼 전투기에 탑재된 레오나르도 사의 PIRATE IRST와 F-15K 등의 전투기에서 운용하는 록히드 마틴 사의 스나이퍼 타게팅포드를 추종하여 개발되고 있다.[] EOTGP는 일반적으로 알려진 것과 달리 공대공 임무에서도 사용되는데, 라팔의 FSO(Front Sector Optronics)처럼 IRST와 센서퓨전을 통해 보다 효과적으로 적기를 탐색할 수 있다.

한화시스템에서 개발하는 다기능 레이다(Multi-Function Radar)는 능동위상배열(AESA) 방식이며, 성능은 AN/APG-81과 동등하거나 우월한 수준을 목표로 개발하는 중이다. 동시에 20여개 이상의 표적을 탐지/추적할 수 있으며, 공대공 / 공대지 / 공대함 동시 탐색모드, 공대지 SAR 모드, 공대공 추적모드, LPI 모드[] 등을 지원한다. 레이다 신호처리 컴퓨터는 고속연산을 위해 OpenCL을 탑재하고, 최신 고성능 FPGA인 Virtex 7과 서버급 CPU인 Intel XEON D, MXM 타입 AMD 라데온 E8950 GPU을 탑재하여 총 25 TFLOPS[]의 처리 성능을 제공한다.

추후 성능개량을 통해 공대공 표적 동시 추적수, SAR 해상도를 향상시키고, 동시 공대공 / 공대지 / 공대함 탐지/추적기능과 전자전 기능 보강, 공대지 ATR(Automatic Target Recognition) 및 공대함 ISAR 기능, 비협조표적식별(Non-Cooperative Target Recognition) 기능, 광대역 Data Link 기능, 동기종 레이다 신호 상호간섭 제거기능 등을 추가할 예정이다.

 

통합 전자전 시스템은 RWR, ECM, CMDS(채프 / 플레어 발사기)로 구성된다. 내장형 ECM은 ALQ-200K 전자전 포드를 기반으로 개발되고 있다. 고속으로 제원을 정밀하게 측정하는 광대역 디지털 수신기, 광대역으로 신호를 저장하고 복원/발생하는 DRFM 같은 핵심 부품은 최신 기술을 적용한 카드 형태로 설계, 제작하여 소형, 경량화되었고, 증폭기의 출력을 향상시키고 안테나의 빔 폭을 넓혀서 넓은 영역을 재밍할 수 있도록 재설계되었다. KF-21의 ECM 안테나는 유로파이터 타이푼이나 라팔 등 동급 4.5세대 전투기들보다 큰 편인데, 이는 공군에서 기존 전투기보다 높은 출력을 요구했기 때문이라고 한다.

콕핏은 F-35와 유사한 글래스 콕핏(Glass Cockpit)으로 설계되었다. 조종사의 임무 수행에 필요한 필수 비행 데이터, 항공기 데이터 및 임무 수행관련 정보와 통합 전자전 장비로부터 들어오는 위협 정보, 센서 융합으로 통합된 표적 정보들을 선택적으로 시현하여 조종사에게 최적의 대응방법을 제공한다. HOTAS(Hands On Throttle and Stick) 다기능 조종간과 조종석 내에서 음성으로 제어할 수 있는 DVI(Direct Voice Input) 기술이 적용되었으며, LAD(Large Area Display)에는 적외선 터치센서가 적용된 저반사 디스플레이가 적용되었다. 임무 컴퓨터는 IMA(Integrated Modular Avionics) 구조로 설계되어 정비성, 안정성, 시스템 성능 및 장치 개량이 용이하도록 설계되었다.

 

무장

기관포는 F-15, F-22, F/A-18E/F에도 적용한 M61A2 20mm 발칸포가 탑재되었다. 최대 무장량은 약 17,000lb(약 7.7톤)이며, AIM-9X, AIM-120, SDB, CBU-105, JDAM, LJDAM, LGB, AGM-65, AGM-84 등 다양한 무장을 운용할 수 있다. 수출을 고려하여 미국제 무장 외에도 KEPD 350 타우러스, IRIS-T, MBDA 미티어 등 유럽제 무장과 장거리 공대지유도탄-II, KGGB 등 국산 무장도 인티할 예정이다. 하드포인트는 주익 하단에 6개, 동체 하단에 4개로 총 10개이며, 동체 하단의 하드포인트는 반매립 무장용 MEL(Missile Eject Launcher)이다. 미티어나 AIM-120 AMRAAM 미사일을 4발 탑재할 수 있다.

 

사업 타당성 논란

KF-X 시절에는 사업 초기부터 타당성 논란으로 사업추진 여부가 수차례 번복되었는데, 사업 규모가 크고 국산 전투기 개발이라는 상징성을 가지고 있는 만큼 국내의 군사 마니아들에게도 많은 관심을 받아왔다. 유용원의 군사세계나 항공전 갤러리 등의 군사 마니아 커뮤니티에서는 KF-X 사업을 추진해야 하는지에 대해 오랫동안 논쟁이 이어져왔는데, 찬성 측에서는 지속적으로 성능개량하기가 용이하며, 원활한 운영 유지가 가능하고, FA-50으로 다진 항공산업 기반을 유지해야 한다는 주장을 내세웠고, 반대 측은 F-35의 단가가 빠르게 하락하고 있고, 사업이 실패할 경우 전력 공백을 극복할 기회가 없으며, F-35보다 성능이 떨어지는 전투기가 미래 전장에서 얼마나 효용성이 있겠냐는 논지를 펼쳤다. KF-X 사업 찬성 측에서는 독자형상(단발, 쌍발), 개조개발(F/A-18E/F, F-16 등)을 지지했고, 반대측에서는 주로 KF-X 사업의 대안으로 직도입·면허 생산(F/A-18E/F, F-35 등) 등을 주장했다.

KF-X 사업이 체계개발로 진입하고, 시제 1호기가 출고되면서 이제는 크게 의미가 없어진 논란이지만, 한편으로는 다사다난했던 KF-X 사업을 잘 보여주고 있다.

레이다 개발업체 선정관련

2016년 4월 20일 KF-X에 들어갈 AESA 레이다 개발 및 체계통합 사업 우선협상 대상자로 한화시스템(구 한화탈레스)이 선정되었다. 이 사실은 업계에서는 이례적으로 받아들여졌는데, 항공기용 AESA 레이다 응용연구 및 시험개발과제를 LIG넥스원이 수주해온 상태였기 때문이다. AESA 레이다 개발실적도 LIG넥스원은 이미 지상, 함점용으로 5, 6가지 사업에 참여하여 양산을 앞두고 있거나 평가 중이었다. 반면, 한화시스템은 선정 당시 아직 실물조차 제작 되지 않은 L-SAM용 레이다 수주 실적밖에 없었다.

그러나 LIG넥스원은 AESA 레이다를 많이 만들어본 경험이 있기는 해도 사격통제 기능을 동시에 수행하는 다기능 레이다 개발경험은 한화시스템 쪽이 더 많았다는 점을 고려하면 한화시스템이 선정된 것이 문제가 있다고 보기는 어렵다. 체계개발업체 선정 결과가 처음 나왔을 때는 최순실과 연관되지 않았냐는 의혹까지 나왔으나, 이후 방위사업청과 국방과학연구소가 해명하면서 논란은 가라앉았다.

 

홍보자료와 외산게임 지식 재사권 도용문제

국방과학연구소에서 배포한 KF-X 에 에이스 컴뱃 어설트 호라이즌과 배틀필드 3의 게임 장면이 도용이 확인되었다. 6분 53초에서 7분 3초까지 배틀필드 3의 "사냥 시작" 미션의 게임 플레이 장면과 에이스 컴뱃 어설트 호라이즌의 "Hostile Fleet" 미션의 항공모함 파괴 장면이 사용되었다. 2015년 초 공개 당시에는 이의가 없었으나, 2016년 12월 '코리아타임스'등 언론사에 주목받음으로서 국방부에서 공식적으로 입장을 내놓아야 했을 정도로 큰 논란을 일으켰다. 국방부 측은 영상 제조 기업인 (주)나빅스와 함께 확인한 결과 몇몇 장면이 게임 제작사의 동의 없이 자료 영상으로 사용했음을 확인했다. 그러나 "우리는 잘 몰랐다."고 고의성은 회피하는 중이다. 잘 알려진 건 아니지만 모던워페어 시리즈의 OST를 도용하기까지 했다.

(주)나빅스 측도 책임이 없다고 주장한다. KAI가 F-35 홍보 영상과 비슷하게 만들어 달라고 요구했고 이에 필요한 시놉시스와 콘티 그리고 기타 필요한 자료를 KAI 측에서 제공했으며, 제작 과정에서 띄어쓰기, 맞춤법까지 KAI에서 총괄 관리하여 제작했기에 자율권이 없었다는 것. 반다이 남코 엔터테인먼트 코리아 측은 난감하다는 입장을 표명했다. 배틀필드 3의 장면을 도용당한 EA 측은 아직 공식 입장을 내놓지 않았다. 더군다나 영상 제작비가 대략 4000만원에 달한다고 언론사가 확인하여 더 큰 지탄을 받았다.

2018년 3월 공개된 KF-X 홍보자료는 에이스 컴뱃 6의 스크린샷의 기체들을 KF-X로 대체하여 도용한 것으로 확인되었다.

2020년의 사업 소개 매체 등에도 해당 부분들이 그대로 영상 내에 삽입된 상태로 나오고 있는 것으로 보아 저작권 문제에 대해서 아예 신경을 쓰지 않는 듯한 행보를 보이고 있다.