[지식충전소] 우주 넘나들며 360도 레이저포, 20년 뒤엔 AI 전투기 출격

20년 뒤 한반도를 중심으로 하는 동북아시아 상공의 군사적 상황은 어떻게 될까? 결론부터 말하면 우주전투기와 비슷한 최신형 6세대 전투기들로 채우게 된다. 레이저포를 장착한 6세대 전투기는 기존의 F-15나 러시아제 수호이-27(Su-27)과 같은 4세대 전투기와 비교하면 차원이 다르다. 기존 전투기는 6세대 전투기의 존재를 인식하지도 못한 채 6세대 전투기가 발사한 레이저포 또는 초고속 공대공 미사일을 맞고 추락한다. 우리 공군은 4세대 전투기인 F-15와 16을 보유하고 있으며, 2019년부터는 5세대 스텔스 전투기 F-35가 도입된다. 하지만 F-35로도 6세대 전투기는 당할 수가 없다. 스텔스 능력에 차이가 있고 무장 면에서도 6세대보다 한 수 아래여서다. 한반도 상공을 내줄 수도 있다.

기술적인 면에서 기존의 4세대 전투기는 스텔스 기능이 없어 자신을 숨길 수가 없다. 또 상대방 전투기를 탐색하기 위해 레이더파를 내보내야 하고 엔진에서 나오는 열(적외선) 때문에 자연적으로 노출된다. 반대로 6세대 전투기는 상대방 레이더에 잡히지 않는 초스텔스형에다 속도는 두 배 이상 빠르다. 기존 전투기가 어쩌다 6세대 전투기를 포착해 공대공 미사일을 먼저 발사할 수도 있다. 그러나 6세대 전투기는 다가오는 미사일을 레이저로 요격하거나, 교란시켜 다른 방향으로 날아가게 유도한다. 따라서 6세대 전투기의 일방적 승리가 예상된다.

미·중·일·러 6세대 전투기 개발 경쟁
4세대 F-15·수호이27과 차원 달라
초스텔스 기능에 현재 속도의 2배
사이버·전자전으로 적 전투기 제압
꼬리날개 없애 공기저항력도 줄여
영국·프랑스, 5세대 건너뛰고 직행
한국은 아직도 4.5세대급 개발 중

전투 지속성에도 큰 차이가 있다. 가령 스텔스인 5세대 전투기는 4세대 전투기에 당연히 이긴다. 그러나 5세대 전투기는 장착하고 있는 2∼4발의 공대공 미사일을 모두 소모하면 재빨리 달아나야 한다. 그런데 6세대 전투기는 다르다. 6세대 전투기의 레이저포는 오랫동안 레이저를 발사할 수 있다. 6세대 전투기는 훨씬 더 많은 4세대 전투기를 요격할 수 있다는 얘기다. 게다가 6세대 전투기의 레이저포는 360도로 공격이 가능해 한꺼번에 여러 대의 적 전투기를 동시에 상대할 수 있다.

러시아 스텔스 전투기 ‘PAK-FA(T-50)’ 후속 모델(사진 위)과 중국이 개발을 계획하고 있는 차세대 무인 전투기 ‘암검(暗劍)’ 모형(아래). [중앙포토]

최근 들어 미국을 비롯한 중국·러시아·일본 등 한반도 주변의 강국들이 너도나도 6세대 전투기 개발에 뛰어들고 있다. 2030년을 전후로 개발한다는 게 목표다. 미국은 6세대 F/A-XX를 개발 중인데 해군용은 2028년까지, 공군용은 2032년에 완료할 방침이다. 보잉과 노스롭그루먼이 경쟁을 벌이고 있다. 미국은 F/A-XX가 개발되면 F-22를 비롯해 해군의 F/A-18E/F 수퍼호닛까지 교체할 예정이다. 러시아는 시험비행 중인 5세대 전투기 PAK FA(T-50)의 후속 모델을 개발 중이다. 러시아 항공업체 수호이는 미국보다 이른 2025년께 6세대를 개발한다는 야심 찬 계획을 내놓고 있다. 중국도 젠-20(J-20)에 이어 6세대 전투기 J-28 개발을 추진 중이다. 중국 SAC(센양항공사)와 CAC(청두항공사)가 6세대 전투기와 스텔스 폭격기, 무인전투기 등을 세트로 개발할 계획이다. 중국은 미국이 장기적으로 화성에 탄도미사일 기지를 건설해 미사일을 발사할 경우 6세대 전투기로 요격한다는 구상도 갖고 있다. 여기에 일본과 영국, 프랑스는 5세대 전투기를 거치지 않고 곧바로 6세대 전투기를 개발할 계획이다. 한국도 6세대 전투기를 준비해야 하지만 엄두도 내지 못하고 있다. 2023년을 목표로 8조5000억원을 투입해 4.5세대급 한국형전투기(KFX)를 개발 중이다. 그러나 미래를 생각하면 한국도 6세대 전투기의 기반기술 확보에 나설 필요가 있다.

군사 선진국들은 5세대 전투기를 건너뛰고 6세대로 진입하려는 분위기다. 5세대 전투기는 미국만 F-35와 22를 개발해 실전 배치했다. 러시아와 중국은 아직 개발 중이다. 그런데도 6세대를 지향하는 것은 최근 레이저포와 초고속 미사일, 인공지능(AI) 등 전투기를 확실하게 업그레이드할 무기와 기술이 속속 현실화되고 있기 때문이다. 특히 6세대 전투기는 필요시 지구 공간에서 우주 가까이 넘나들 수 있는 수준까지 고민하고 있다. 마치 영화에서 나오는 우주전쟁의 전초전 모습이다. 2030~2050년 사이에 운용될 6세대 전투기 이후에는 우주를 마음대로 오가는 우주 전투기가 될 전망이다.

6세대 전투기는 마하 5 이상 초음속으로 비행한다. 레이저 무기를 탑재해 전투기와 지상 목표물을 파괴하고 미사일을 요격하거나 교란시킬 수 있다. 전자전 공격도 가능해 적기를 마비시킬 수 있다. 스텔스 기능은 더욱 강화돼 은밀하게 침투한다. [미 해군]

아직은 개념 수준이지만 알려진 6세대 전투기의 성능과 특성은 획기적이다. 6세대 전투기의 특징 중 첫 번째 무기는 레이저포다. 적 전투기와 미사일 요격, 적 미사일 교란과 적기의 탐지센서 파괴 등에 사용한다. 미 공군은 레이저포가 20㎞ 상공에서 마하 0.6∼2.5의 속도에서 사용할 수 있도록 성능을 요구하고 있다. 두 번째는 초고속 공대공 미사일은 물론, 전자기력으로 포탄을 발사하는 레일건(rail gun)이다. 세 번째는 사이버전과 전자전이다. 전투기가 공중 기동 중 사이버와 전자전 공격으로 적기를 마비시킨다는 것이다.

전투기의 비행속도 또한 크게 개선될 전망이다. 러시아는 6세대 전투기의 비행속도를 마하 5 이상 6∼7까지 개발할 계획이다. 현재 전투기의 최고 속도가 마하 3이라는 점에서 그야말로 초고속이다. 전투기의 속도가 높아지면 공기와 마찰로 기체 표면 온도가 급상승하기 때문에 모든 센서와 연료에 영향을 주는 기술적 어려움이 있다. 미국은 아직 최고 속도를 정하지 않았다.

6세대 전투기의 형태도 특이하다. 대체적으로 미 공군의 스텔스 전략폭격기 B-2처럼 꼬리날개를 없앤다는 점이다. 꼬리날개가 있으면 공기 저항력이 생긴다는 게 이유다. 대신 전투기가 공중에서 회전하거나 방향을 바꾸기 위해 주 날개에 방향타를 장치할 계획이다. 미 공군 6세대 전투기는 동체가 커져 전투기보다는 폭격기를 더 닮을 수도 있다. 사거리가 긴 미사일과 멀리 보는 레이더 등 센서를 장착해 적기를 먼저 보고 먼저 격추시키기 위해서다.

6세대 전투기의 또 다른 특징은 유인기와 무인기로 구성한다는 점이다. 1대의 유인기는 최대 20대의 무인기와 함께 작전을 펼친다. 위험한 임무는 무인기가 단독으로 수행한다. 무인기에 공격할 표적과 방법만 알려주면 상황을 스스로 판단해 공격 임무를 수행하고 귀환한다는 것이다. 이에 따라 6세대 전투기에는 발달된 AI가 반드시 장치될 예정이다. 영화에 나오는 비행로봇의 벌떼 공격 광경을 볼 날도 얼마 남지 않았다.

김민석 군사안보전문기자 kimseok@joongang.co.kr