안된다던 전투기 AESA 레이더 국산화…이젠 해외서 '러브콜'[김관용의 軍界一學]

[이데일리 김관용 기자] 레이더는 전파를 발사해 물체를 감지하고 물체에서 반사되는 신호를 통해 거리·방향·속도 등의 데이터를 얻는 장비입니다. 과거 기계식 레이더 시절에는 탐지와 추적 기술이 분리돼 중고도 탐지레이더·저고도 탐지레이더·추적레이더·피아식별 레이더 등을 각각 운용했습니다. 하지만 지금은 이들 기능을 하나의 체계로 통합한 다기능레이더(MFR) 시대입니다.

특히 최근 레이더 기술은 능동 전자 주사 배열 레이더, 즉 AESA(Active Electronically Scanned Array) 레이더가 주류입니다. 전파의 위상(Phase)을 전자적으로 제어하는 위상배열안테나 기술을 적용해 전자적 빔 조향으로 원하는 위치로 전파를 방사하고, 이를 빠르게 처리하도록 한 것입니다. 탐지 거리는 물론 정확도가 높으며 복수의 빔 제어를 통한 중거리·장거리 등 멀티모드(multimode) 운용이 가능하고 다양한 표적(multitarget)에 동시에 대응할 수 있습니다. 이에 따라 AESA 레이더는 다표적 탐지·추적과 피아식별, 영역탐지, 유도탄 유도, 요격 확인 등의 기능과 임무를 동시에 수행합니다.

국방과학연구소(ADD)가 주관하고 한화시스템이 시제업체로 참여해 개발한 한국형 전투기 KF-21 탑재용 AESA 레이더 실물 모습. (사진=방위사업청)

대한민국의 첫 AESA 레이더 개발은 차기 호위함에 탑재하기 위한 함정용으로 시작됐습니다. 인천급(FFG-I) 함정 전투체계 사업에 참여한 LIG넥스원(079550)은 3차원 선회형 AESA 대공 레이더를 개발했습니다. 한화시스템(272210)도 국산 중거리 지대공미사일용(천궁) AESA 기반의 다기능 레이더 개발에 성공해 수출형 천궁에 AESA 기반 다기능레이더를 제공할 예정입니다. 현재 개발 중인 장거리 지대공미사일 체계 역시 AESA 레이더 기술이 탑재됩니다.

하지만 항공용 AESA 레이더의 경우 국내 연구개발의 한계로 관련 기술을 미국으로부터 이전받아 한국형 전투기 KF-21에 탑재한다는 계획이었습니다. 항공용 AESA 레이더는 기존 레이더 보다 소형화돼야 하고 냉각 기능과 정보처리 과정도 훨씬 복잡하기 때문에 일부 선진국만 원천기술을 보유하고 있을 만큼 개발이 어려운 분야로 꼽힙니다.

그러나 미국은 끝내 AESA 레이더 기술 이전을 거부합니다. 국방과학연구소(ADD) 등 군 당국은 국내 개발로 방향을 전환해 한화시스템을 시제 업체로 선정하고 AESA 레이더 개발을 진행했습니다. 그동안 항공용 AESA 레이더 국산화는 어렵다는 비관론이 팽배했지만, 현재까지 시험평가는 순항중입니다. 개발 4년여만에 첫 시제품을 출고했는데, 해외에서 ‘러브콜’이 이어지고 있습니다.

경공격기용 AESA 레이더 모습 (사진=한화시스템)

실제로 이탈리아 방산기업 레오나르도가 국산 AESA 레이더 기술에 관심을 보여 공동 개발이 진행되고 있습니다. 한화시스템은 지난 13일 레오나르도와 ‘경공격기(Light Combat Aircraft) AESA 레이더’ 안테나 공급 계약을 체결했다는 소식을 전했습니다. KF-21 AESA 레이더 기술 기반으로 경전투기용 AESA 레이더를 만들기 위한 것입니다. 한화시스템이 수출·공급하는 안테나는 AESA 레이더 제품 가격의 50% 이상을 차지하는 핵심 장치입니다. 항공기용 AESA 레이더의 가장 중요한 부분 중 하나인 안테나가 국내 기술로 개발돼 해외로 수출되는 것은 이번이 처음입니다.

이에 더해 국산 경전투기인 FA-50의 해외 수출이 이어지면서 국내 방산 전자 라이벌인 LIG넥스원과 한화시스템이 각각 FA-50용 AESA 레이더를 개발해 제안하고 있습니다. 현재 FA-50은 외산 기계식 레이더를 탑재하고 있는데, 최근 수출에 성공한 폴란드와 말레이시아는 AESA 레이더로 교체해 납품될 예정입니다. 이들 국가가 국산 레이더 탑재를 거부해 외산 AESA 레이더가 탑재되지만, 수출 효과 확대를 위해선 AESA 레이더 국산화가 필요합니다. 해외 AESA 레이더를 장착하게 되면 제조국 기술 보호를 위해 레이더와 연동되는 임무 장비, 항전 장비, 무장 등이 해당 제조국 기술을 따라야 하기 때문입니다.

FA-50 AESA 레이더 시제품 (사진=LIG넥스원)

LIG넥스원과 한화시스템은 FA-50 등 경전투기용 AESA 레이더에 공랭식을 기술을 적용했습니다. 항공기용 AESA 레이더는 발열로 이를 냉각시키는 장치가 필요한데, 보통 냉각 유체로 온도를 낮추는 수랭식을 사용합니다. 레오나르도는 한화시스템 안테나를 달지만, 수랭식으로 AESA 레이더를 만들어 자사 경공격기에 탑재할 예정입니다. 이와는 다르게 공랙식은 공기만으로 냉각합니다. 수랭식과 달리 냉각 장비가 필요 없어 부피와 무게를 줄일 수 있다는 장점이 있습니다. FA-50 수출 시장에서 AESA 레이더 분야를 선점하기 위한 LIG넥스원과 한화시스템 간 경쟁이 치열할 전망입니다.