KF-21이 노리는 스텔스 기술…레이더에 안 잡히는 진짜 방법은 [밀리터리+]

저공침투에서 내부무장·전자전까지…F-35 중심으로 진화한 탐지 지연 전략

현대 전투기의 스텔스 개념은 단순히 ‘보이지 않는 비행기’가 아니라 적 레이더의 탐지와 대응을 최대한 늦추고 교란하는 기술의 집합체에 가깝다. 과거에는 저공비행으로 레이더를 피하는 것이 핵심이었다면 오늘날에는 기체 형상 설계, 전자전, 내부 무장, 저피탐 레이더 운용 등 다양한 기술이 복합적으로 적용된다.

항공 전문 매체 심플플라잉은 9일(현지시간) 현대 전투기가 레이더를 회피하는 주요 기술들을 분석하며 특히 F-35와 같은 5세대 전투기를 중심으로 스텔스 개념이 어떻게 발전해 왔는지 조명했다.

과거 제2차 세계대전과 냉전 초기에는 ‘저공 침투’가 대표적인 회피 방식이었다. 지형에 바짝 붙어 비행하면 레이더 화면에서 지면 신호와 섞여 탐지가 어려웠기 때문이다. 미국의 전략폭격기 B-1B 랜서는 지형추적비행 능력을 갖추고 저고도로 침투하도록 설계된 대표적인 사례다.

하지만 룩다운(look-down) 레이더가 등장하면서 상황이 달라졌다. 지면 반사 신호 속에서도 움직이는 항공기만 골라내는 이 기술 덕분에 저공비행 표적도 식별이 가능해졌고 단순한 저공 침투는 효과가 크게 줄었다. 게다가 저공비행은 항공기 구조에 부담을 주고 휴대용 대공미사일 등 근거리 방공망에 취약해지는 단점도 있다. 연료 소모 증가와 센서 성능 저하 등 운용상 불이익도 적지 않다.

이 때문에 현대 전투기는 단순히 높게 또는 낮게 나는 방식이 아니라 레이더에 ‘작게 보이도록’ 설계되는 방향으로 발전했다.

◆ 기체 형상부터 내부 무장까지…레이더 반사 줄이는 설계

현대 스텔스 전투기의 핵심은 레이더 반사면적(RCS·Radar Cross Section)을 줄이는 설계다. 기체 표면을 특정 각도로 구성해 레이더 전파가 송신기 방향으로 되돌아가지 않도록 하는 방식이다.

이 과정에는 고도의 정밀 설계가 필요하다. 외부 돌출물과 노출 리벳은 최대한 줄이고 엔진 내부의 열원 노출도 최소화한다. 여기에 레이더 흡수재(RAM)를 기체 표면에 적용해 반사 신호를 추가로 줄인다.

적외선 탐지를 줄이기 위한 열 신호 감소 기술도 중요하다. 엔진 배기가스를 차가운 공기와 섞거나 고온 부위를 차폐하는 방식이 대표적이다. F-35의 최고 속도가 마하 1.6 수준으로 제한된 것도 마찰열 증가를 억제하기 위한 설계적 선택으로 평가된다.





또한 스텔스 전투기의 핵심 요소로 꼽히는 것이 내부 무장창이다. 무장과 연료탱크를 외부에 장착하면 레이더 반사 신호가 크게 증가한다. F-22와 F-35는 무장과 연료를 대부분 내부에 탑재하도록 설계됐으며 이를 통해 스텔스 성능을 유지한다.





대표적인 전투기들의 전방 레이더 반사면적을 보면 세대별 차이가 뚜렷하다. F-15는 약 25㎡, Su-27은 약 15㎡ 수준으로 알려져 있다. 라팔과 F/A-18은 약 1㎡, 유로파이터 타이푼은 약 0.5㎡ 정도로 평가된다. 반면 5세대 전투기인 F-35는 약 0.005㎡, F-22는 약 0.0001㎡ 수준으로 추정된다. 이처럼 세대가 올라갈수록 레이더에 포착되는 면적이 급격히 줄어드는 것이 특징이다.





한국형 전투기 KF-21 역시 초기에는 외부 무장을 사용하지만 향후 블록 업그레이드를 통해 내부 무장창을 적용한 저피탐 형상으로 진화할 계획이다.

◆ 전자전·대레이더 공격까지…‘보이지 않는 전투’의 완성

현대 스텔스는 반사 신호뿐 아니라 ‘방출 신호’를 줄이는 개념으로 확장되고 있다. 최신 전투기에는 저피탐(LPI·Low Probability of Intercept) 레이더가 장착돼 주파수 도약과 확산 스펙트럼 등을 통해 적의 탐지를 어렵게 만든다. 이러한 운용에는 능동위상배열(AESA) 레이더가 핵심 역할을 한다.

또한 적외선 탐지장비(IRST), 전자지원장비(ESM), 외부 플랫폼과의 네트워크 연동을 통해 레이더를 최소한으로 사용하거나 아예 사용하지 않고 표적 정보를 확보하기도 한다.

현대 전투기는 단순히 숨는 데 그치지 않고 적 레이더를 속이는 전자전 능력도 갖춘다. 디지털 무선주파수 메모리(DRFM) 기반 재밍, 도플러 교란, 잡음 신호 투입 등을 통해 가짜 표적을 만들어내거나 실제 위치를 왜곡한다. 이에 따라 적 방공망은 유효한 사격 해법을 얻기 어려워진다.





궁극적으로는 적 레이더 자체를 제거하는 것이 가장 확실한 방법이다. F-35는 전자전 능력과 함께 AGM-88 HARM 같은 대레이더 미사일을 운용해 적의 방공망을 직접 타격하는 ‘방공망 제압·파괴’(SEAD·DEAD) 임무를 수행한다.

이 과정에서 F-35 같은 5세대 전투기가 먼저 방공망을 무력화하면 이후 F-15EX나 유로파이터 같은 4세대 전투기가 외부 무장을 탑재한 채 진입해 타격을 이어가는 전술이 사용된다. 영국 공군에서는 이를 두고 F-35를 ‘암살자’, 유로파이터를 ‘주먹’에 비유하기도 한다.

전문가들은 아무리 스텔스 성능이 뛰어나도 완전히 보이지 않는 전투기는 존재하지 않는다고 강조한다. 스텔스의 핵심은 탐지 시점을 늦추고 적의 대응을 교란하며 먼저 공격할 기회를 확보하는 데 있다. 결국 현대 공중전에서 스텔스는 ‘투명망토’가 아니라 ‘시간을 버는 기술’로 진화하고 있다는 평가다.

윤태희 기자