‘AESA 레이다’ 등 한국형 전투기 KF-21 핵심 기술 3종 개발

[新 자주국방]한화시스템

한화시스템은 육·해·공·우주를 아우르는 첨단 레이다 및 전자광학 기술력을 바탕으로 대한민국 감시·정찰 기술개발을 선도하고 있다.

한화시스템이 개발 및 양산한 천궁-II 다기능레이다(MFR). 한화시스템 제공

2022년 아랍에미리트에 1조3000억 원 규모의 천궁-Ⅱ ‘다기능레이다(MFR)’를 수출하며 기술 경쟁력을 세계적으로 입증했으며 현재 한국형 전투기(KF-21)에 탑재될 핵심 장비인 ‘AESA 레이다(능동위상배열 레이다)’를 개발해 시험 운용 중이다. 최근엔 적국의 소형 무인기를 탐지하고 무력화시킬 수 있는 ‘드론 복합 방호 체계’ 솔루션을 개발하고 있다.

한화시스템은 AESA 레이다와 함께 전자광학 표적 추적장비(EO TGP)와 적외선 탐색 추적장비(IRST) 등 한국형 전투기 KF-21의 핵심 기술 3종 또한 모두 개발하고 있다.

△지상용 레이다

● 수출형 다기능레이다 (MFR-Enhanced)

다기능레이다는 단일 기능의 레이다와 탐지·추적, 전자전, 유도탄 유도 등의 레이다 기능을 동시에 보유하고 있어 미사일 유도, 피아 식별, 영역 탐지, 요격 확인 등의 기능과 임무를 동시에 수행할 수 있는 최첨단 레이다다. 한화시스템은 국내 최고의 다기능레이다 기술을 보유한 전문 업체로 육상·해상·항공 다수의 무기 체계에 전력화한 경험이 있다.

이 중 수출형 다기능레이다는 한국형 미사일방어체계의 핵심 무기 체계이자 ‘천궁’으로 알려진 ‘중거리 지대공 유도무기체계’에 적용되는 다기능레이다의 수출형 모델이다. 천궁은 지상에서 적 항공기와 탄도미사일을 요격하는 데 쓰여 ‘한국형 패트리어트’로 불린다.

● 장거리용 다기능레이다 (Long-range MFR)

한화시스템이 국방과학연구소와 함께 개발한 장거리용 다기능레이다는 ‘장거리 지대공 유도무기체계’에 적용되는 다기능레이다다. 장거리 지대공 유도무기체계는 우리 군이 보유한 어떤 대공무기체계보다도 먼 거리에서 적의 미사일을 추적하고 조기에 파괴할 수 있는 지대공 방어 체계다.

중거리 지대공 유도무기체계에 적용되는 다기능레이다와 마찬가지로 표적 탐지·추적과 항공기 피아 식별 등을 동시에 수행할 수 있다.

● 장사정포 요격체계용 다기능레이다 (LAMD MFR)

한국형 전투기(KF-21)에 장착된 한화시스템의 AESA레이다.

국방과학연구소가 주관하고 한화시스템이 시제 업체로 참여해 개발하고 있는 장사정포 요격체계용 다기능레이다는 능동위상배열(AESA) 레이다를 사용해 다수의 표적을 동시에 탐지 및 추적한다. 다발로 무리 지어 날아오는 장사정포를 실시간으로 탐지·추적·요격해 국내 주요 핵심 시설을 보호할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

△항공용 레이다

● 미들급 전투기용 AESA 레이다 (AESA Radar for KF-21)

AESA 레이다(능동위상배열 레이다)는 공중전에서 전투기의 생존 및 전투의 승패를 가르는 최첨단 레이다로 공중과 지상 표적에 대한 탐지·추적·영상 형성 등 다양한 임무를 수행하는 미래 전투기의 핵심 장비다. 그중 미들급의 전투 목적 항공기에 탑재되는 AESA 레이다는 한국형 전투기(KF-21) 사업의 핵심 장비 중 하나며 한화시스템이 국방과학연구소와 함께 개발하고 있다.

2023년 5월 KF-21 시제기에 탑재해 성능 검증을 성공적으로 수행해 잠정 전투용 적합 판정을 받아 올해 초 양산을 준비하고 있다. KF-21 AESA 레이다는 사격통제 레이다로 적 항공기와 표적을 탐지·추적하고 유도탄 유도 및 우수한 대전자전 기능까지 보유하고 있어 성능 측면에서 세계 유수의 최첨단 레이다와 동급으로 평가받고 있다.

● 경전투기용 AESA 레이다 (AESA Radar for Light Combat Aircraft)

KF-21 AESA 레이다의 핵심 기술을 적용한 한화시스템의 경전투기용 AESA 레이다는 미들급 전투기보다 소형·경량·저전력의 전투용 항공기에 탑재가 가능하다. KF-21 AESA 레이다와 마찬가지로 고효율 반도체 송수신기 및 디지털 레이다 기술이 반영됐다.

특히 발열이 큰 레이다를 냉각 유체 없이 공기만으로 냉각할 수 있는 ‘공랭식 기술’로 설계·제작된 최초의 AESA 레이다다. 수랭식 기술이 적용되던 이전 AESA 레이다와 달리 냉각 장비가 필요 없기 때문에 무게와 부피를 줄일 수 있었다. 이 레이다는 경전투기뿐 아니라 공격헬기용 AESA 레이다로도 활용할 수 있다.

● 무인전투기용 AESA 레이다 (AESA Radar for Unmanned CombatAerial Vehicle)

한화시스템의 무인전투기용 AESA 레이다는 경전투기용 AESA 레이다보다도 더 소형화·경량화된 AESA 레이다다. 최근 각국에서 개발이 진행되고 있는 경전투기보다 더 작은 ‘무인전투기’에 적합하다. 안테나 장치와 송수신 처리 장치의 일체형 설계로 기존 전투기용 AESA 레이다보다 크기와 무게를 약 40% 줄였다.

● 다목적 감시용 MMS AESA 레이다 (AESA Rader for Multi-Mode Surveillance)

다목적 감시용인 MMS AESA 레이다는 전투 목적의 항공기에 탑재되는 AESA 레이다와 다르게 감시·정찰 목적의 항공기에 탑재된다.

지상·해상의 이동표적 탐지 능력이 탁월해 감시·정찰, 탐색구조 등 다양한 목적에 최적화됐다. 크기가 작고 가벼워 유·무인 고정익기 및 회전익기 등 다양한 소형 항공기에 여러 개를 장착할 수 있다. 정밀성이 가장 중요해 항공기의 앞부분에 1개만 탑재하는 사격통제 레이다와 달리 감시 레이다는 한 항공기에 여러 개를 탑재하면 더 넓은 범위 탐색이 가능하다.

△함정용 레이다

● 차기호위함 다기능레이다(FFX B-3 MFR)

차기호위함(울산급 Batch-Ⅲ, FFX B-3) 전투 체계는 호위함의 함형 발전 계획에 따라 대한민국 해군의 전투 능력과 생존성 향상을 위해 국방과학연구소 주관으로 국내에서 개발하고 있는 사업이며 한화시스템의 차기호위함 다기능레이다는 이 차기호위함의 핵심 센서다. 수천 개의 안테나 소자 하나하나가 디지털 처리를 수행하는 국내 최초로 개발된 함정용 완전 디지털 능동위상배열 레이다다. 하나의 레이다만으로도 360도 전방위 대공·대함 표적에 대한 탐지, 추적, 함포 사격 지원 등 다중 임무 수행이 가능하다.

● 한국형 차기구축함용 다기능위상배열 레이다 (KDDX MFR)

한화시스템은 최초의 국산 ‘미니 이지스함’ KDDX의 전투체계(CMS) 및 다기능레이다 개발을 맡고 있다. KDDX에 탑재될 다기능레이다는 한 개의 플랫폼에서 동시 운용되는 교전용 ‘듀얼밴드 다기능레이다’다. 장거리 대공 표적 및 탄도탄 탐지·추적용 레이다와 단거리 대공 표적 및 해면 표적 탐지·추적용 레이다 두 개가 동시에 통합 마스트에 장착된다. 특히 표적·탐지 추적용 레이다는 최근 성공적으로 출고된 한국형 전투기(KF-X)의 AESA 레이다와 동일한 레이다로 미국·유럽 등 일부 선진국에서만 보유하고 있는 첨단 레이다 기술이 적용될 예정이다.

유지영 기자 yjy777@donga.com