The Sentientist.

차례 :
1. 동북아시아의 군비경쟁 - Part 1 : 서론
2. 동북아시아의 군비경쟁 - Part 2 : F-22(1)

어제 개념없이 써내려간 본인의 뻘글을 보고 오면 이 글을 읽는데 훨씬 큰 도움이 될 것 같다.

글 들어간다.
과연 일본이 도입하려고 하는 F-22 는 무엇인가? 5세대 전투기, 스텔스 전투기, 구세대 전투기와 144:1 의 압도적인 성능을 보인 전투기, 대당 가격이 2천억원을 상회하는 흔히 말해 같은 무게의 금보다 더 비싸다고 일컬어 지는 전투기, 온갖 수식어들이 난무하고 있지만 사실이 그렇듯이 아무 생각없이 이런 수식어들을 입에서 입으로 옮기고 다니다가는 낭패를 보기 쉽다. 적어도 왜 저런 말이 나오고 있는지에 대해서는 충분한 사전 파악을 해야 하지 않을까 싶다. "나는 이런것에 관심이 없어요!" 라고 말하는 사람이 있다면, 그리고 만약에 이런 말을 하면서 동북아시아의 군비경쟁에 대한 사회적인 이슈에 관심을 가지고 있다면, 나는 이런 대답을 할 수 밖에 없다.

"제대로 알지도 못하면서 동북아시아의 군비경쟁에 대해서 논의를 아예 하지 말던지, 아니면 군비경쟁에 촛점이 되는 군사무기에 대해서 최소한의 상식을 쌓고 오던지. 해당 무기에 대해서 제대로 알지도 못하면서 군비경쟁, 지정학적 거점의 문제 운운 이런 소리를 하게 된다면 이런 병신같은 발언을 할 잠재적인 위험을 가질 수 있음."

1. F-22 의 외형적인 스펙에 대해서
일단 제발 이런 뻘글을 보지 말았으면 한다. 네이버에서 가끔씩 메인에 뜨는 블로그들 보면 우습지도 않은 블로그들을 "축하드립니다! 오늘의 뭐시깽이에 선정되었습니다." 하는 걸 종종 보는데 보는 사람들 상당히 짜증나게 하는 글들이 많다. 지금 예로 든 블로그를 봐도...특별히 틀린 말을 하는 것이 아니지만 무조건 전문용어 남발해 가면서 세계 최강이니 최고니 뭐니 하는 것은 상당히 보기 좋지 않은 모습이다.

일단 이젠 너무나도 유명해져서 굳이 올릴 필요도 없지만, F-22 간지 사진좀 보고 시작하자.
F-22 는 외관을 절대 무시할 수 없다.


F-22 의 가장 큰 외관적 특징이라면 바로 모든 무장을 동체 내에 탑재한다는 점이다. 이것이 기존 전투기들과의 가장 큰 차이점이고, 가장 엄청난 차이점이다.
이게 어떤 의미를 가지고 있는가? 일단 이점을 알고 있어야 한다.

* 모든 전투기는 그 성능을 측정할 때 아무 무장을 장착하지 않은, Clean 상태라고 하는 상태에서 모든 측정이 이루어진다.

그렇다면 무장을 할때나 안할때나 외관상 아무 모양의 차이가 없는 F-22 는 구세대 전투기에 비해서 어떤 장점을 가지고 있는가?

1. 기동성의 변화가 전혀 없다. Clean 상태에서 측정한 전투기의 기동성은 그야말로 최상의 컨디션에서의 기동성을 측정하는 것이다. 하지만 모든 전투기가 실제로 임무에 투입될 때는 당연히 무장을 주렁주렁 매달고 다니게 된다. 비행기가 공중에서 받는 각종 물리적인 저항을 항력이라고 표현하는데, 이 항력은 날개와 동체 밑에 무장을 달면 달수록 당연히 극도로 악화된다. F-22 는 이런 항력의 영향을 전혀 받지 않는다. 이것은 WVR(Within Visual Range, 시야 안) 에서의 교전, 흔히들 DogFight 라고도 하는 부분에 있어서 이전 세대의 전투기들과 비교도 되지 않는 어마어마한 잇점을 제공하게 된다. 실제로 F-22 의 경우 WVR 교전에서 구세대 전투기들과의 성능차이를 더욱 벌어지게 하는 2차원 TVC(Thrust Vectoring Control, 추력편향제어장치. 엔진의 분출구를 2차원적으로 방향조절을 할 수 있도록 하여 기동력에 도움을 주게 됨) 를 탑재하고 있다.
   
2. RCS(RADAR Cross Section, 레이다 포착 면적) 의 변화가 전혀 없다. 이 RCS 라는게 사실 굉장히 복잡한 부분이긴 하지만, 일단 기본적으로 극도의 저시인성을 가지고 있는 F-22 (스텔스가 아니라...저시인성임. 사실 타 국가의 무기와 비교하면 스텔스나 다름없지만) 의 경우 무장을 아무리 하더라도 RCS 가 동일하다. 이로 인해 무기를 주렁주렁 매달고 출격하여도 구세대 전투기는 F-22 의 저시인성으로 인해 F-22 를 발견하기가 굉장히 힘들어지게 된다.

이 정도만 보아도 일단 F-22 는 기존 전투기와는 그 격을 달리한다고 볼 수 있다. 말 그대로 외관적인 면만 생각해 보아도 "잘 보이지 않고", "기동성에 변화가 없는" 전투기라는 것은 기존 전투기와 이론적으로 수치데이터를 비교할 수 없다는 결론이 나게 된다.

2. 기동성
기본적으로 빠른 속도는 전투기가 교전지역으로 신속히 투입되고 교전 후 신속히 당 지역을 이탈할 수 있는 잇점을 제공하며, 뛰어난 기동성은 WVR 교전으로 확산되는 상태에서 상대편보다 더욱 유리한 생존성과 살상율을 제공하게 된다.


이 엔진은 정말 말 그대로 슈퍼 엔진이다. 먼저 우리가 흔히들 듣곤 하는 슈퍼크루징 - 애프터버너를 이용하지 않고 음속을 돌파할 수 있는 추력을 제공한다. 애프터버너가 어떤 것인가 하면, 단어 그대로 해석하면 되는데 After - 먼저 기름을 엔진에 잔뜩 쏟아부은 다음에, Burner 그 엄청나게 분사된 기름을 한번에 폭발시켜서 엄청난 추력을 얻어내는 것이 그 골자이다. 애프터버너를 사용하면 순간적으로 엄청난 추력을 얻어낼 수 있긴 하지만 단점으로는 연료소모율이 극심하다는 문제점이 있다. 일반적인 전투기들은 10 ~ 20분 정도 애프터버너를 붙이면 연료는 거의 고갈된다. 반면 이 F119 엔진은 일단 기본적인 추력 자체가 엄청난 관계로 애프터버너를 사용하지 않고서도 음속을 돌파하여 현재 수치상 마하 1.72까지 도달할 수 있다. 이로 인하여 연료를 많이 사용하지 않고서도 신속한 기동성으로 전장에 재빠르게 도달할 수 있는 잇점을 제공하며, 결과적으로 엄청난 범위의 작전반경을 보장받을 수 있게 된다.

또한 F119 엔진은 TVC(Thrust-Vectoring Control, 추력편향제어) 노즐을 기본적으로 탑재하고 있다. 사진을 보면 간단히 이해할 수 있다.


간단하게, 노즐의 방향을 조정하는 기술인데, 기존 전투기들이 단순히 날개의 받음각 조정을 이용하여 방향을 틀었다면, F-22 의 경우 한술 더 떠서 엔진의 노즐 방향까지 조절하여 더욱 극대화된 기동성을 보여준다. 이로 인하여, 기존 전투기에서는 생각도 할 수 없는 기동성을 가능하게 해 준다. F-22 의 경우 다른 스펙들이 워낙 강조가 되어 기동성 같은게 언론에서 살짝 가볍게 다루어지는 경향이 있지만, 이 글을 읽으시는 분들은 모두 한번쯤 다시 생각해 보시길 바란다.

일례로, 러시아에서 생산한 Su-37 의 경우 1차원 TVC 엔진을 장착하고 아래와 같은 기동을 보여준다. 흔히들 말하는 코브라 기동이다.



Su-37 의 경우 노즐이 상하로만 움직이는 1차원이며, F-22 는 상하좌우로 움직이는 2차원 노즐이다. 또한 Su-37 의 노즐보다 F-22 의 노즐이 수명주기와 내구성에 있어서 월등히 뛰어나다.

3. 저시인성
하늘을 날아가는 비행기는 시각, 레이다 반사파, 적외선, 자외선, 소리, 비행운등등의 다양한 정보를 제3자에게 제공하게 되고, 따라서 스텔스성을 확보하기 위해서는 이 모든것들을 은폐/축소해야 할 필요가 있다. 따라서 전투기인 F-22 의 경우에는 완벽한 스텔스성을 확보하기에는 전투기로써 갖추어야 할 필요조건을 너무나도 많이 희생해야 하는 관계로 스텔스성이라고 하기 보다는 극도의 저시인성을 확보함으로써 전투기로써의 요건과 스텔스성으로써의 요건 사이의 기준점을 충족시킨다.

즉, 저시인성은 스텔스성과는 약간 다른 개념이다. 스텔스라는 것은 완벽하게 보이지 않는 것을 의미한다. 스텔스성을 위해서 다른 모든 개념을 희생해서라도...라는 대전제가 숨어있다.

기본적으로 F-117 과 F-22 는 동체 디자인 개념은 거의 흡사한 개념으로 시작된다. 레이다파를 산란시키거나, 혹은 레이다 시커로 되돌아가지 못하는 디자인으로 동체를 설계하자. 라는 의도이다. 하지만 F-117 기가 설계되던 당시에는 방대한 수학적 연산을 수행해낼 수 있는 기술이 없었던 관계로 극단적으로 각진 디자인을 취하게 된다.


다음으로, 각진 디자인으로도 막을 수 없는 부분의 경우 RAS 재질을 이용하여 해당 부분을 보완한다. RAS 는 RADAR Absorb Structure 의 약자로써, RAM 물질들이 가득 차 있는 구조물을 의미한다. RAM 은 RADAR Absorb Matrial 의 약자이며 말 그대로 레이다 전자파를 열/화학 에너지로 흡수하여 레이다 전파가 되돌아가지 못하도록 하는 물질이다. 자세한 원리는 내가 당연히 알 수 없지만 어쨌든 굉장히 유지보수가 까다로운 물질인 관계로 RAS 는 장판마냥 기체의 모든 부분에 처덕처덕 바르는 그런 것은 아니다.

또한 위에서 열거한대로 땅에서 하늘을 올려다 보는 사람들이 적외선을 이용하여 탐지하는 것을 막고자 엔진 노즐부분은 모두 윗부분으로 몰려있다. 배출되는 가스의 온도를 최소한 적발하기 힘들도록 하기 위함이다. 또한 시각적인 정보를 은폐하기 위해 아예 기체도장을 흑색으로 하고 밤에만 출격하도록 출격 타이밍에 제한을 둔다. 또한 비행운이 생기지 않도록 연료에 특수 첨가제를 넣는 등의 방법도 시행한다. 그 외에 AWACS 기나 첩보위성등을 통해서 작전예상 지역의 대공시설과 방공주둔시설을 주기적으로 업데이트 함으로써 만에 하나 발각될 수 있는 위험들을 2중 3중으로 차단하는 데이터도 필요로 한다.

이런 의미에서 F-22 는 스텔스기가 될 수 없다. 밤에만 출격하는 전투기가 어디있나? 또한 정도 이상의 기동성을 확보하기 위해서는 당연히 엔진출력이 뒷받침 되어야 하며, 큰 엔진 출력은 필연적으로 자체적으로도 소리를 발생시키지만 기체가 음속을 통과하며 엄청난 소음을 야기시키게 된다. 이런 이유들로 인해서 F-22 는 스텔스성을 극한으로 적용하지는 않았다.

하지만 그동안 축적된 스텔스 기술들은 기동성을 확보하면서도 놀라울 정도의 저시인성을 가질 수 있을 정도로 발전되었다. 결론적으로 F-22 의 스텔스성은 평균 0.01제곱미터 수준의 레이다 반사면적을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

글이 굉장히 길어진 관계로 나머지 내용은 추후에 다시 다루도록 할 예정.