KF-X는 스텔스기. 그러나 지엽적인 논쟁

[김종문 목사]

KF-X는 스텔스기. 그러나 지엽적인 논쟁

작성일: 2020-07-04 12:03:35

KF-X의 스펙에 대해서 많은 의문과 우려가 제기되어 왔지만, 특히 내부무장창의 크기가 최근들어 자주 문제제기되는 듯합니다. 저도 참 안타까운데요, 욕심을 더 내서 크기를 키웠으면 좋았을거라 생각하긴 하지만, KF-X의 내부무장창을 도대체 무슨 생각으로 저렇게 했을까, 생각해봐도, ADD와 공군이 임무능력과 개발위험부담 사이에서 절충안으로 확정한 것이라는 결론만 나왔습니다.

KF-X는 공대지임무를 가정하고 설계한 스텔스 전투기가 아닙니다. ATF(F-22)가 그러했듯, 현대 전투기 개발역사에서는 우선시되는 능력이 공중전 수행, 공중 장악 능력입니다. KF-X의 형상이 F-22와 유사한 것은 F-22가 공력적인 성능검증을 마쳤기 때문에 개발위험부담이 적다고 보았을 수 있고 높은 추중비 역시 KF-X가 기동성을 중시한 것이라고 볼 수 있는 점입니다. 

KF-X에 500파운드탄 두발 탑재하고 무슨 폭격임무를 수행하느냐고 문제제기 하는 분들 많이 계시지요? 반대로 생각하면 답이 딱 나오지요. KF-X로 F-35A와 같은 방식의 종심침투폭격 임무를 수행시키지는 못한다는 겁니다.

KF-X가 알려진 폭장량을 활용하여 공대지 임무를 수행하는 시점은 스텔스성능이 불요한 제공권 완전장악 이후의 시기에 유효하지만,  내부무장창을 확장하기 전까지는 종심침투 폭격은 TF/TA로 방공망의 사각지대를 통해 초저공침투하는 방식을 지향하고 있습니다.

외부무장을 하는 KF-X가 무슨 스텔스기냐라고 문제제기 하는 분들 많이 계시지요? 내부무장창은 도대체 뭐냐라고 되물을 분들을 위해 나름 고민해본 내용을 서술해봅니다.

F-22가 폭격임무를 위해 내부무장창을 설계한 것이 아니듯, (내부무장창이 적용된) KF-X도 기체의 클린상태의 형상을 볼때 F-22의 설계사상을 상당히 참고했음을 유추가능하고, 내부무장창은 F-22처럼 기본적으로 수행할 제공임무를 위해 필요한 수준으로 제한 하였을 수 있습니다.

KF-X가 공대공미슬 4발을 내부무장창에 탑재하는데, 이게 임무에 투입될 수 없을 정도로 부족한 수량이었다면 공군에서 어떻게 해서든 내부무장창을 키워달라고 요구했을 것입니다. 방공망이 완전히 일소되지 않은 적 영공에서 공대공미슬 4발은 적은게 아닌가... 싶지만, 스텔스폭격기를 호위할 기체들의 기동성은 BVR이 대세인 지금도 중요합니다. F-22의 설계사상을 그대로 따랐다면, 저피탐성에도 불구하고 적 방공망의 사격을 받는 상황에서는 고기동성이 기만체계가 먹히지 않는 마지막 상황에서 생사를 가름짓는 요소이고, 적 요격기를 처리해야 함에 있어서 폭격기를 보호하려면 반드시 유시계교전상황에서의 우위도 가늠할 수 있어야 하기 때문입니다.

우리군은 SEAD/DEAD가 수행되는 개전 첫날, 적 방공망제압이 시작되기 전부터 침투폭격 임무를 수행할 기체로 F-35A를 도입했습니다. 

F-35가 JDAM으로 500~2000파운드 폭탄을 투사하기 위해서 적 영공에 진입할 때, 호위할 기체에는 공대공 무장만 있으면 됩니다. 외부에 무언가를 달면 달 수록 피탐성이 증가되고, 교전 상황에서 생존성을 높이려면 당연한 일입니다.

미국이라면 F-35의 공대지 임무 호위를 위해 F-22나 공대공 무장을 한 F-35를 투입하면 되는데, 우리는 F-35A 도입수량이 제한되어 있지요. 대신 KF-X가 있습니다. 반매립 무장의 실증 여부를 건너뛰고 내부무장창 운용단계로 넘어가보면, 우리공군의 F-35A가 수행할 공대지 임무 호위기는 KF-X가 적절하다는 뜻입니다. 

KF-X도 내부무장만으로 기본임무가 수행가능합니다. KF-X의 추중비는 F-22와 비슷하고, 내부무장의 부족은 종심이 얕은 한반도 전구 내에서 귀환 후 재출격시간이 짧은바 동일작전에 2배수 투입이 가능하므로 생존성 좋은 기체라면 문제가 되지 않습니다. 2천파운드 2발을 탑재한 F-35A 한대 당 두 대의 KF-X가 붙어서 선도 편대가 미티어를 탑재하여 적요격기를 먼저 상대한 이후 귀환하고, IRIS-T와 미티어 조합을 한 후미 KF-X편대가 F-35A의 폭격이 완료 될 때까지 호위하면 되니까요.

(F-22에 비해서 KF-X의 내부무장이 부족하지만, 같은 임무 수행 가능)

스텔스기체라 하더라도 레이더에 대한 피탐성이 저감되는 것이지, 시각적으로 은폐되는 것은 아니기 때문에 공대공무장만을 수납한 KF-X로 F-22와 같은 임무를 맡긴다면 F-35A는 전 기체가 적국의 방공망이 완전제압 될 때까지 온전히 종심침투폭격임무를 수행할 수 있게 됩니다. 

40대~60대의 F-35A 중에서 작전가능기체를 개전첫날부터 최대소티를 소화하도록 돌리면, 매일 세자릿수 종심침투폭격 소티 수행이 가능해지는 겁니다. 3일 이내에 목표물 1천개 이상 타격 가능합니다. 

과거 목숨걸고 F-4 조종사들이 수행했을, 그리고 F-35A 도입전까지는 F-15K가 장거리 순항미사일을 소진한 이후에 수행했을 종심폭격임무를 F-35A가 전담하고 그 호위기역할은 KF-X가 맡게 된다는 겁니다. 따라서 종전에는 SEAD/DEAD가 수행된 이후에 시작했을 종심침투를 F-35A와 KF-X전력화 이후에는 SEAD/DEAD 수행과 동시에, 즉 개전 즉시 수행하게 된다는 점을 보는게 맞다고 봅니다.

애초에 KF-X가 F-4와 같은 전략폭격 임무기 대체를 위해 시작된 사업이 아님에도 아직도 논란이 되고 있는 내부무장창 크기에 대한 문제제기는 사업 자체를 다시 되짚으면 풀릴 수도 있습니다.

KFX는 사업논의 초창기에 에 F-16 수준의 체급의 비스텔스 전투기로 개발 방향이 제시되었습니다. F-16++라는 표현도 그 막바지에 등장했고요. 막상 개념연구와 탐색개발 기간이 길어져서 변화된 안보환경과 개발역량 등으로 스텔스형상 적용 및 대형화 요구가 안팎에서 이어졌고, 목업이 공개되자 당초예상을 모두 뛰어넘는 F-18E/F 수준의 크기로 개발됨을 확인하게 되었습니다.

KF-X가 다목적 전투기이지만, 공개된 스텔스형상과 항전, 내부무장능력으로는 미니 F-22라는 표현도 등장했는데, F-22는 다들 아시는대로 공중우세전투기의 개념을 가지고 개발된 기종입니다. 다목적성은 전력화 이후에 부여된 것이고, 스텔스성을 기반으로 제공임무를 수행하는 데에 있어서는 자타공인 적수가 없는 기종이지요. KF-X가 단순히 모양만 비슷하다기엔, 알아서 F-22의 염가버전을 만든것 처럼, 내부무장만 탑재하고 임무수행 함에 있어서는 임무영역도 비슷합니다. 즉, 스텔스성을 기반으로 하는 임무에서는 F-22와 같은 제공임무기라는겁니다. 태생적으로 말입니다.(KF-X가 F-22와 성능이 같다는게 아닙니다. 빡대가리 반사)

내부무장창의 크기 문제는 그 이후에 본격적으로 불거진 부분이지만, 개발주체 입장에서 생각 해 봅시다. 공군은 KFX 지연으로 인해 전투기 부족이 심각한 상태에 빠져들고 있었고, ADD와 KAI는 요구성능이 상향될 수록 개발난이도에 대한 부담감을 가지고 있었단 말입니다.

그에 더해서 스텔스형상의 전투기도 처음, 일선전투기 개발도 처음인 입장인데, 개발리스크를 최소화하고 예상 성능을 절충하는 방향으로 사업을 진행하는게 잘못되었다 할 수 있을까요? 잘못되었다 말하려면, 치명적인 성능적 결함이 있어야 합니다. 그러나 F-5계열기가 일임하던 제공전투기로서의 역할은 충분히 기대할 수 있는 수준으로 사업이 진행되고 있으며,(KF-X로 F-5의 모든 임무영역을 커버하고 남는다는 거지 KF-X와 F-5의 성능이 동일하다는게 아닙니다.) 내부무장창의 공대공무장량이 F-22에 비하면야 부족하지만, 애초에 KF-X가 F-22나 F-35를 도입해야 가능할 임무에 투입가능한 수준으로 나오는 걸로도 감지덕지하는 것은 자기비하적인 걸까요? FA-50도 고등훈련기인 T-50의 파생형일 뿐이고, 처음으로 국산 전투기를 개발하는데, F-22와 같은 작전성능의 기체를 확보하지 못하면 사업 접어야 된다는 분 계신가요?

정리하자면 KF-X는 처음부터 대한민국의 첫 일선전투기, 5세대를 지향하는 전투기를 설계함에 있어 형상제어에서 리스크를 감수할 수 없었던 ADD와 공군이 형상을 현재 알려진바대로 확정한 이유를 현재까지 공개된 정보를 토대로 유추할때 다음과 같습니다.

"KF-X가 블록2까지는 침투폭격기로서의 역할보다 공대공 제압 기체로서의 역할에 충실하는 것을 목표로 사업을 기획하고 진행했다고 이해한다. KF-X의 내부무장창 적용이후의 기대작전성능은 한반도 전구 내에서는 KF-X가 적 방공망이 생존해있는 동안 F-35를 호위하는 F-22의 역할을 수행할 수 있도록 설계되었다."

(F-22와 KF-X의 작전능력이 동일하다는게 아닙니다. KF-X의 임무영역이 F-22임무영역과 크게 겹친다는 겁니다. 빡대가리 여부가 여기서 갈리는 것 같네요.)

공군은 현재 F-15K로 적 종심에 정밀타격을 가할 장거리 순항미사일을 운영할 수 있도록 준비해두고 있습니다. 그러나 적성국, 잠재적성국의 요타격목표의 숫자가 많고, 비싼 장거리 순항미사일 만으로 모든 임무를 종심폭격 수요를 충당하는 것은 비효율적입니다. F-35A를 도입한 김에 저렴한 JDAM으로 종심폭격 수요 대부분을 일임한다고 가정합시다.

각 기종별 비행시간당 유지비

F-35A의 약 40,000 달러(Air Force Cost Analysis Agency 2018)

F-15E의 약 27,000 달러(추정)

https://warontherocks.com/2019/05/f-15ex-and-f-35a-the-future-of-american-air-superiority/

우리공군의 해당기종별 현재 CPFH는 알 수가 없는 바, 참고삼아 갖다 붙입니다. F-35A는 군수지원과 정비효율화에 따라 연간 3%씩 감소할 것이라고 하였으니 `19년도에는 3만 8천달러 언저리겠지만, 일단 그런가보다 하고 넘어갑시다.

JDAM 발당 약 2~4 만 달러

KGGB 발당 약 10 만 달러

타우러스 발당 약 1백만 달러(2031년까지 약 2xx발 도입 목표)

그러니까 타우러스 2백여발, 타우러스 국산화를 통해 추가양산한다고 해도, 발당 수억원가량의 고가 무기입니다. 심지어 그 수량은 개전 후 F-15K만으로도 하루만에 전량 소모할 수량입니다. JDAM은 KGGB포함 하여 수 천발을 퍼부을 수 있어서 작전지속능력, 소티당 소요비용에서 압도적인 효율을 자랑하기에 F-35A의 높은 비행시간당유지비는 작전이 지속될수록 상쇄되고 남지요.

개전당일 F-15K로 소티당 타우러스 2발씩 발사하여 2백만달러+CPFH를 소모할때, F-35A는 소티당 JDAM 2~4발을 투하 할 테니 8만달러+CPFH를 소모할 것입니다. 

F-15K 전 작전가능기체가 개전 당일부터 각각 3소티 수행하는 동안 타우러스 4~6발 사용하게 되면 200개소에서 개전당시까지 보유 중인 타우러스 수량과 같은 숫자 사이의 목표물 파괴 성과와 함께 기체당 투발된 무장만 60억 가까이 소모된 것인데 반해,(F-15K의 CPFH를 더해도 60억 내외)

F-35A는 같은 조건에서 전 작전가능기체가 각각 3소티 수행하는 동안 활강유도폭탄 만으로 임무수행한 경우 각기체가 JDAM 6~12발씩 투발하고 목표물 파괴 성과는 F-15K보다 비슷하거나 많을 것이며, 투발 무장의 비용은 각 기체당 최대 6억 이하일 것입니다. 그에 더해서 KF-X가 F-35A의 호위임무에 투입되므로 임무당 비용은 KF-X의 CPFH를 더해야 할 것이나, 적당히 많이 잡아서 CPFH를 3만달러로 잡고 F-35A 당 2대씩 투입된다고 가정하면, 8억 수준일테니, F-15K의 타우러스 운용 보다는 저렴할 수 밖에 없습니다.

단순한 산수 상으로는 F-35A의 임무를 보조할 전자전 능력이 갖춰지는 경우, 싸도 싸도 이렇게 저렴한 폭격임무수행이 없다는 겁니다.  물론 타우러스의 용도는 JDAM으로 타격할 목표물보다 고가치, 고위험 표적일 것임은 당연하니, 대략적으로 저렇다는 정도로 넘어갑시다.

F-15K가 타우러스를 개전당일 또는 2일차까지 소진하고 나면, 그 외의 공대지무장을 탑재하고 킬체인과 근접공중지원에 투입되겠지만, 적 방공망제압이 어느정도 진행되느냐에 따라 작전범위가 결정될 것인바, 위험공역의 킬체인은 F-35A가 수행해야 할 것이고, 

아직은 JDAM만큼 가성비가 좋은 공대지폭탄이 없는 만큼, 공군입장에서는 개전당일부터 수일간은 F-35A에 JDAM을 탑재하여 오롯이 종심정밀타격임무만 수행시키고 싶을 겁니다. 2030년경의 전력화된 KF-X가 반매립 상태라 하더라도 F-35A 역시 추가도입 되지 않는 이상, 종심폭격 임무를 호위할 기체로는 공대공무장 4발 탑재하는 KF-X가 유일한 대안이 될 것입니다. KF-X가 외부무장을 최대한 탑재하고 공대지 임무에 투입되는 것은 적 방공망이 와해되고 제공권을 완전히 장악한 이후 일테니 KF-X 내부무장 능력 논란은 당장 전술기 부족에 허덕이는 공군에게 사소한 문제에 해당하는 거지요.

120대 물량 내에서는 KF-X는 F-35A 에스코트를 포함한 공세제공작전에 투입되는 것만 해도 내부무장만으로 충분히 밥값 하게 되어 있습니다. 그래서 KF-X의 무장능력은 당장은 욕들어 먹을 정도의 물건은 아니라는 겁니다. 

한줄요약: KF-X의 무장창은 절충안으로서 2030까지는 유효한 선택이라고 봅니다.

사족: KF-X가 소박한 내부무장창으로 욕을 마이 먹고 있고, 어느정도 공감하지만, 내부무장창이 현재 알려진 상태로 개발되어 전력화되어도 당장 제공기로서의 쓸모는 없다 할 수 없는 바, 본문을 작성함에 있어서 SEAD/DEAD를 수행은 당연히 병행되는 것으로 가정했으며, 전면전시, 국지전시 스트라크패키지 조합이 달라지는 부분이 있다 하더라도 KF-X의 임무수행은 전면전과 동일하게 가능하다고 봅니다.

사족2: 물론 아쉬운점이 크고, 저도, 제발, 블록2에서 예산 더 발라서라도 2천 파운드 폭탄 2발 수납가능한 내부무장창을 적용할 대대적 형상개량을 기원하고 있습니다. 그렇게 해야만 5세대기로서 작전능력이 F-35에 견줄 수 있게 되고, 양산 물량을 늘릴 가치가 확보되니까요.

사족3 KF-X 스텔스기 논란에 관하여.

KF-X는 스텔스기체이지만 내부무장창 적용전까지는 외부무장기간을 거쳐야 하고, KF-X로 수행가능한 임무영역이 F-22와 F-35의 임무영역을 넓게 포괄하기 때문에, 외부무장 장착이 필요한 임무에서는 스텔스 기체라고 부를 수 없는 이유로 4.5세대라고 한 것입니다. 내부무장창 완성되면 당연히 스텔스기체가 되는 것이고 반매립형상에서조차도 피탐성은 F-35를 제외한 다른 동일체급 기체들 보다 현저히 낮습니다.

KF-X가 스텔스냐 아니냐의 논쟁은 참 지엽적이고 고루한 논쟁입니다만, 내부무장창 적용 이후에는 스텔스기 맞고, 블록1 조차도 '세미스텔스'라고 하지만 큰 의미가 없습니다. KF-X블록2 도달 또는 그 전에 내부무장창 시험평가가 끝나면 기 생산분도 전량 내부무장창 적용하게 되니까요.

그리고 F-35도 제공권을 완전히 확보한 공역에서는 외부무장 줄줄이 달고 임무수행하기에 KF-X와 다른게 없습니다. 스텔스라는 건 그냥 극도의 저피탐성을 이르는 말이고, 스텔스성능을 유지하면서 얼마만큼의 임무들을 수행하는가 하는 것은 별개입니다. F-22가 하는 것을 F-35가 못하고, F-22도 F-35가 하는 것을 못합니다. KF-X도 그런겁니다. 그냥 개발 순서를 내부무장창만 KF-X 양산단계 이후에 적용하겠다 그런 것일 뿐입니다.

정리하자면, KF-X는 블록상관없이 내부무장창 적용시점 부터는 스텔스기 맞고, 블록1에서 조차 반매립무장만 한 경우, 스텔스기가 아니라고 할 수 없습니다. 외부 장착물을 달고 운영할 때에는 F-22도 스텔스성능을 포기해야 할 수 있습니다. 스텔스는 제한된 상황하에서만 유효한 '성능 요소'입니다. 불변의 특성이 아닙니다.

사족 5: 아래 어떤분 글에 KF-X로 F-22임무 수행이 가능하다 쓰니 외부연료통없이 비교하지 말라는데, 세상은 넓고 안타까운 사람은 참 많네요. 1톤짜리 화물을 5톤 카크레인으로 실어 옮기든, 2.5톤 카크레인으로 실어 옮기든, 옮길 수만 있으면 되는거 아니냐고 물으니, 2.5톤 트럭의 연료통을 5톤 트럭만큼 키워서 비교하라니 ㅋㅋㅋ 웃겼습니다. 굳이 닭잡을 때도 소잡는 칼 써야된다는 정신이 약간 편찮은 분이거나 모자란 분인가.... 싶었지만 그냥 KF-X가 싫고 망했으면 좋겠는 분이려니 하고 넘어갑니다.