한국형 6세대 전투기 개발 시동…최대 난제는 ‘차세대 엔진’
한국이 KF-21을 넘어서는 차세대 전투기 개발을 위한 개념연구에 착수하면서, 6세대 전투기 개발 가능성과 핵심 기술 확보 여부에 관심이 쏠리고 있다. 방위사업청은 최근 한국형 차세대 전투기 개념연구 용역 입찰을 공고했다. 목표는 기존 5세대 스텔스 전투기보다 향상된 스텔스 성능과 미래전 대응 능력을 갖춘 쌍발 전투기 개념을 구체화하는 것이다. 국방과학연구소가 공개한 연구 형상은 수직·수평 꼬리날개를 없앤 무미익 구조에 이중삼각날개와 카나드를 결합한 형태다. 내부 무장창을 갖춘 스텔스 설계를 전제로 하고 있어 실제 개발이 추진될 경우 기존 KF-21과는 전혀 다른 수준의 기체 설계 기술이 요구될 전망이다. 무미익 설계, 스텔스에는 유리하지만 비행제어 난도 높아 6세대 전투기의 핵심 요소 가운데 하나로 꼽히는 무미익 설계는 꼬리날개에서 발생하는 레이더 반사를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 반면 기존 전투기보다 비행 안정성을 확보하기 어려워 정교한 비행제어 소프트웨어와 공기역학 설계가 필수적이다. 특히 카나드를 함께 사용할 경우 기동성 향상에는 도움이 될 수 있지만 스텔스 성능과의 균형을 어떻게 맞출지가 주요 과제가 될 수 있다. 가장 큰 기술 장벽은 ‘적응형 사이클 엔진’ 기체 설계보다 더 어려운 분야로는 추진체계가 꼽힌다. 차세대 전투기에는 장거리 순항 때는 연료 효율을 높이고, 고속 비행이나 전투 상황에서는 추력을 크게 높일 수 있는 적응형 사이클 엔진이 요구될 가능성이 있다. 이 엔진은 비행 조건에 따라 공기 흐름과 엔진 작동 방식을 바꾸는 차세대 추진체계로, 일반 전투기 엔진보다 개발 난도가 훨씬 높다. 현재 한국은 고성능 전투기 엔진 핵심 기술 대부분을 해외에 의존하고 있어 독자적인 차세대 엔진 확보 여부가 6세대 전투기 개발의 성패를 좌우할 가능성이 크다. 미국과 중국도 차세대 전투기 엔진 개발에 막대한 자원을 투입하고 있으며, 영국·일본·이탈리아가 공동 추진하는 GCAP 역시 새로운 전투기용 엔진 개발을 핵심 과제로 삼고 있다. 중국·일본 등 주변국 6세대 경쟁도 가속 한국이 차세대 전투기 연구를 서두르는 배경에는 주변국의 빠른 공군력 현대화도 있다. 중국은 무미익 형태의 차세대 전투기 시험비행을 진행하는 것으로 알려졌으며, 일본은 영국·이탈리아와 함께 GCAP 차세대 전투기 개발을 추진하고 있다. 러시아 역시 Su-57 등 스텔스 전력을 확대하고 있다. 북한도 공중조기경보통제기와 공대공·지대공 미사일을 현대화하고 있어 향후 한반도 주변 공중전 환경은 더욱 복잡해질 것으로 예상된다. 현재 한국 공군의 핵심 전력은 F-35A와 KF-21이다. 그러나 2030년대 이후 주변국이 차세대 스텔스 전력을 본격적으로 배치할 경우 장기적으로 공중전 능력 격차가 벌어질 가능성도 제기된다. 목표는 2040년대…엔진 국산화가 관건 방위사업청의 개념연구는 약 14개월 동안 진행될 예정이다. 이후 연구 결과를 토대로 실제 개발 필요성과 기술 수준, 사업비, 개발 일정 등을 검토하게 된다. 방산업계에서는 사업이 순조롭게 진행될 경우 2040년대 중·후반 한국형 6세대 전투기 등장 가능성을 거론하고 있다. 다만 무미익 스텔스 설계와 인공지능 기반 전투체계, 센서 융합, 무인기 협동전투 등 다양한 기술 가운데에서도 가장 큰 관문은 결국 독자적인 고성능 전투기 엔진 확보가 될 것으로 전망된다.
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