[사이언스칼럼]한국형 전투기의 눈 'AESA 레이다'의 탄생과 미래

신현익 국방과학연구소 수석연구원

신현익 국방과학연구소 수석연구원

지난 10월 한국형 전투기(KF-X)가 2019년 서울 국제 항공우주 및 방위산업 전시회(서울 ADEX 2019)에서 최초로 공개됐다. 처음으로 시제품을 선보이는 전시회에서 KF-X와 함께 주목을 받은 것은 다름 아닌 전투기의 눈 역할을 담당하는 'AESA 레이다'였다. AESA(Active Electronically Scanned Array) 레이다는 전자빔을 개별적으로 제어하는 능동 방식으로 육·해·공에 있는 다수의 표적을 실시간으로 탐지하고 추적할 수 있는 기술을 레이다에 접목한 것을 말한다.

국방과학연구소는 전투기의 감시 정찰 능력을 강화하는 기술을 개발하기 위해 2015년 한국형 전투기(KF-X) 개발 사업이 시작됨과 동시에 AESA 레이다 개발 사업에 본격적으로 착수했다. 30년이 넘는 기간 동안 레이다 개발을 연구한 노하우를 보유한 국방과학연구소는 그동안 축적한 레이다 개발 기술을 바탕으로 기존에 운용되어 온 기계식 레이다 성능을 초월하는 신개념 레이다를 개발하는 데 주력했다.

야심 차게 추진하는 한국형 전투기(KF-X)의 개발일정에 맞추어 전투기의 핵심기술에 해당하는 AESA 레이다 기술을 성공적으로 개발하기 위해 국방과학연구소는 말 그대로 전폭적인 지원과 열정을 쏟아부었다. 연구소에서는 AESA 레이다 개발에 필요한 관련 전문기술을 가진 연구원들을 대거 투입했으며, 오로지 연구에만 몰입할 수 있도록 아낌없는 격려를 더했다.

그 결과, AESA 레이다는 모두의 기대 속에 기존의 전투기에 운용되는 기계식 레이다의 표적 탐지 능력을 월등히 뛰어넘는 성능을 보이며 성공적으로 개발될 수 있었다. 기계식 레이다는 전파 탐지용 안테나를 상하좌우로 움직이며 표적을 파악하기 때문에 속도가 AESA 레이다보다 느리다는 단점을 갖고 있는 반면, AESA 레이다는 안테나를 안정적으로 고정 시키면서도 안테나 표면에 레고블록처럼 촘촘히 박혀있는 수천여 개의 송수신모듈을 활용하여 표적을 능동적으로 빠르게 탐지할 수 있는 장점을 갖추었기 때문이다.

마치 잠자리의 눈동자처럼 레이다에 박혀있는 각각의 송수신모듈이 독립적으로 전자파를 방사하면서 표적을 탐지하기 위한 전자 빔을 형성해 기계식 레이다보다 훨씬 우수한 표적 탐지·추적 능력을 보유하게 된 것이다. 뿐만 아니라 AESA 레이다는 안테나 크기를 다양한 사이즈로 제작이 가능한 장점까지 갖췄다. 레이다 운용에 필요한 소프트웨어도 빠른 시간 안에 개발할 수 있어 다양한 규모와 디자인을 가진 전투기별로 맞춤형으로 장착이 가능하다는 큰 경쟁력을 갖고 있다.

특히 오늘날 항공 전투에서는 수백 ㎞ 떨어진 상공에서 상대를 빠르게 탐지하는 능력이 곧 전투의 승리를 결정짓는 핵심이기에 AESA 레이다의 기술이 전투기의 생사 여부를 책임진다고 해도 과언이 아니다. 현재 우리나라 공군에서 운용 중인 전투기는 아직까지 대부분 기계식 레이다를 장착하고 있다. 그러나 머지않아 성능 개량 수행 시 AESA 레이다로 기존 레이다를 대체하는 작업이 대대적으로 필요할 것으로 본다.

이때 국방과학연구소에서 개발한 국산 AESA 레이다 기술을 전투기에 장착한다면 현재도 해외로부터 많은 주목을 받고 있는 AESA 레이다의 수출은 탄력을 받아 세계 방산시장에서 그간의 노력에 대한 결실을 거둘 수 있을 것이다. 상공을 가로지르며 시원하게 날아가는 전투기처럼 AESA 레이다를 통해 우리나라의 위상도 전 세계로 무궁무진하게 뻗어 나가는 모습을 그려본다. 동시에 구슬땀을 흘리며 AESA 레이다를 개발한 국방과학연구소를 향해 앞으로도 계속 많은 응원을 보내주길 소망한다. 신현익 국방과학연구소 수석연구원