F-15K 업그레이드
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F-15K 업그레이드
  • 신선규 기자
  • 승인 2020.08.29 01:14
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한국공군의 F-15K 전투기 업그레이드는 2022년부터 예정

한국 공군의 F-15K 업그레이드는 2022년부터  

한국공군의 F-15K 전투기와 무장들 (사진: 디펜스 투데이)
한국공군의 F-15K 전투기와 무장들 (사진: 디펜스 투데이)

한국 공군의 F-15K는 주변국의 4세대 전투기 세력의 현대화에 대응할 필요가 있으며, 무엇보다 AESA가 통합된 미 공군의 개량형 F-15E는 물론 이스라엘 공군의 F-15I 역시 AESA를 통합하는 업그레이드를 할 예정이기 때문에 현재의 임무장비구성(AN/APG-63(V)1 레이더, AN/ALQ-135M, AN/ALR-56C(V)1 등)은 장기적으로 운용유지에 어려움을 겪을 것이다.

장기적으로 F-15K를 안정적으로 유지하기 위해서라도 미 공군 등이 F-15E의 장기 운용을 염두에 두고 채택한 장비들을 선택, 통합해야 하는 것이다.

한국이 F-15K를 도입할 당시에는Suite 4E가 가장 최신의 OFP(Operational Flight Program)이었지만, 현재 F-15E의 OFP는 suite 8까지개발되었기 때문에 더이상 F-15K의 OFP가 최신의 OFP라고 할 수 없다.

2017년 현재 한국 공군은 6가지나 되는 사업(F-35A 도입, 공중급유기 도입, RQ-4 글로벌 호크 도입, KFX 개발, L-SAM 개발, KF-16 업그레이드)을 동시에 추진하고 있기 때문에 지금 당장 F-15K 업그레이드 사업을 추진할 여력은 없다.

그러나 중국의 S-400과 J-20이 현실의 위협으로 부각되는 2020년 부터는 한국 공군의 F-15K 업그레이드와 관련된 결정을 할 것으로 전망되고 있다.

 

F-15K 업그레이드는 어드밴스드 이글(Advanced Eagle)이 될 것

F-15K 업그레이드 프로그램을 이야기하면 대부분의 사람들은 AESA 레이더 통합을 먼저 생각한다. 그러나 보잉 관계자들과 F-15K 업그레이드 이야기를 하면 거의 한결같이 나오는 이야기는 AESA 레이더가 아니라 IFF 였다. 이들은 한국 공군의 F-15K에 통합된 IFF(AN/APX-113)에 대한 모드 5 업데이트에 대해서 거듭 강조하였다. 한국 공군 F-15K는 레드 플래그(Red Flag) 훈련에 참여하고 있는데, 이를 감안하더라도 IFF가 Mode 5 파형을 사용할 수 있도록 하는 것은 당면 문제라는 것이다. 이를 위해 모드 5 모듈과 소프트웨어(모드 5 파형 생성과 비화, 암호 해석과 답변 생성 등에 필요한)를 현재 F-15K의 IFF에 통합하는 작업이 매우 중요하다고 역설하였다.

<아발론 에어쇼 2017>에서 F-15K 업그레이드 전망 취재를 위해 만난 보잉 관계자 중에는 한 때 F-15K 프로그램을위해 일했던 사람의 이야기에 따르면 보잉은 F-15 업그레이드를 희망하는 고객들 그리고 카타르와 사우디 아라비아처럼 F-15E 신조기를 구입하는 고객들과 논의를 통해 그에 맞는 프로그램을 제안하고 있다고 한다.

한국이 조만간 F-15K 업그레이드를 결정하면 어드밴스드 이글을 기준으로 하는 업그레이드 프로그램을 제안받게 될 것이라고 하였다. 어드밴스드 이글에 통합되는 AESA 레이더와 임무컴퓨터(ADCP II), AN/ALQ-239 DEWS 등이 그대로 한국에 제안될 것이라 한다.

한공군의 F-15K에 제안된 DEWS (사진: 디펜스 투데이)
한공군의 F-15K에 제안된 DEWS (사진: 디펜스 투데이)

어드밴스드 이글 이전에 한국에 제안되었던 <사일런트 이글 > 사양은 이미 제작된 F-15E 업그레이드에 적용하기엔 경제성이 없다고 하였다. 사일런트 이글은 스텔스 성능을 위한 C W B ( C o n f o r m a l Weapon Bay) 통합과 흡입구 내부의 레이더 블로커 결합 등 많은 부분을 손을 대야 하는데 이는 업그레이드 프로그램 비용을 증가시키고 아직 검증되지 않은 부분을 조합함으로써 발생하는 리스크를 감수해야 한다는 것이다.

무엇보다 F-15 업그레이드 프로그램을 제안받고 있거나 고려중인 한국과 이스라엘, 일본은 이미 F-35를 도입하고 있기 때문에 굳이 F-15에 스텔스 성능을 부여하기 위한 비용등을 감수해야할 필요는 없다고 하였다. 

F-15K에 장착이 제안되는 AN/APG-82(V)1 AESA 레이더 (사진: 디펜스 투데이)
F-15K에 장착이 제안되는 AN/APG-82(V)1 AESA 레이더 (사진: 디펜스 투데이)

AESA 레이더 

사일런트 이글과 어드밴스드 이글 모두 한국의 3차 F-X사업에 제안되었을 때에는 AN/APG-82(V)1 레이더가 AESA 레이더로 제안되었다. 이 시스템은 오늘날의 전투기용 AESA 레이더 중 가장 고성능 시스템으로 정평이 나있다. AN/APG-82(V)1 레이더는 이미 한국에 판매 허가가 난 시스템이다. 따라서 한국 공군의 F-15K 업그레이드 프로그램에 AN/APG-82(V)1 레이더를 제공할 것이다. 

현재 미 공군의 F-15E에 AN/APG-82(V)1 레이더가 통합되어 운용 인증을 획득하고 부대 배치되어 운용되면서 신뢰성을 검증을 받았기 때문에 신뢰성 문제에서도 AN/APG-63(V)3보다 AN/APG-82(V)1이 더욱 앞서게 되었다고 한다

.미 공군에서 AN/APG-63(V)3와 AN/APG-82(V)1을 함께 운용한 결과, 후자가 더욱 신뢰성이 우수한 시스템이라는 것도 입증되었다.

미공군 F-15C/E 전투기 개량 다이어그램 (사진: 디펜스 투데이)
미공군 F-15C/E 전투기 개량 다이어그램 (사진: 디펜스 투데이)

무엇보다 AN/APG-63(V)3는 미 공군에서는 F-15C/D에 통합되어 운용되고 있는데, AN/APG-82(V)1은 F-15C/D보다 더욱 오래 운용하게 되는(2040년대 혹은 그이후까지) F-15E에 통합되어 운용되고 있기 때문에 장기적인 운용유지비용과 후속군수지원측면에서 AN/APG-82(V)1을 선택하는 것이 AN/APG-63(V)3를 선택하는것보다 더욱 합리적이라는 것이다. 아울러 이스라엘 공군이 F-15I 업그레이드를 위해 채택한 레이더가 AN/APG-82(V)1이라는 것이 동 레이더가 주요 우방국들에게 판매 가능한 레이더라는 점을 입증한다.

AESA 레이더에 공대지 모드를 통합하면 어떠한 이점이 있는지에 대해서는AESA 레이더는 우선 F-15E 계열기에 기존에 통합되었던 기계주사식레이더들과 비교하면 합성개구레이더(SAR)기반 모드들의 분해능이 더욱 우수하다. 그리고 SAR 기반 공대지 표적획득모드에서 동일한 크기와 해상도의 패치 맵을 획득할 수 있는 표적획득거리가 더욱 길다. 그리고 단순히 빔 조향 방식만 달라진 것이 아니라 신호처리를 위한 디지털 신호처리기법 역시 기존의 F-15E 계열기의 기계주사식레이더(APG-70, APG-63(V)1)보다 더욱 진일보하였다. 이 때문에 소형 공대지 표적과 저속 이동표적 식별, 획득 성능이 더욱 향상되었다.

AN/APG-82(V)1 레이더는 AN/APG-63(V)3 레이더보다 나중에 개발된 시스템으로 더욱 선진화된 시스템이며 따라서 신호 처리성능이 더욱 우수하여 공대지 모드의 핵심인 SAR에서 더욱 우수한 퍼포먼스를 보유한다.

두 시스템은 같은 능동주사배열어레이를 공유하고 있지만, 프로세서 성능 면에서 차이가 크다. APG-82(V)1 레이더는 APG-63(V)3 레이더보다 더욱 향상된 신호처리기법이 도입되었으며, 더욱 향상된 레이더 프로세서의 물리적인 성능이 뒷받침을 해주고 있다. 모든 레이더가 다 신호처리능력이 중요하지만 AESA 레이더는 특히 높은 수준의 정교하고 방대한 신호처리성능을 필요로 한다.

APG-82(V)1 레이더는 고성능 AESA 레이더인 APG-79 레이더의 소프트웨어를 기반으로 개선한 소프트웨어가 통합된 레이더로서 신호 조향 성능과 처리 능력이APG-63(V)3보다 향상되었기 때문에 공대지 표적획득능력이 더욱 우수하고, APG-63(V)3에 없던 새로운 공대지 모드가 통합되었다.

 

LAD(Large Area Display) 통합 문제

어드밴스드 이글을 기준으로 F-15K 업그레이드 프로그램을 구성하여 한국에 제안하고자 한다면 인터페이스 측면에서도 변화가 있을까? 보잉은 ADEX 2013과 싱가포르 에어쇼 2016에서 어드밴스드 이글의 시뮬레이터에도 LAD(Large Area Display)를 시연함으로써 어드밴스드 이글에도 LAD가 포함된다는 것을 홍보한 바 있다.

이에 대해서 F-15 프로그램 담당자들은 LAD 통합을 위해서는 반드시 새로운 임무컴퓨터(ADCP II)를 통합해야 한다고 하였다.

그렇지 않으면 LAD를 이용한 인터페이스를 위해 필요로 하는 방대한 고속 데이터 처리가 불가능하기 때문이라고 한다.

LAD를 통합하기 위해서는 많은 부분을 함께 교체해야 한다. 처음부터 LAD가 통합된 신조기를 도입하는 것과 달리 LAD를 운용하지 않는 항공기에 LAD를 통합하려면 새로운 인터페이스를 위해 많은 부분을 새롭게 바꾸고 인증을 해야 한다.

이는 업그레이드 비용 자체를 높게 만드는 요인이 된다. 따라서 LAD가 F-15E 계열 항공기 업그레이드 프로그램의 요소로 자리를 잡으려면 이를 먼저 선택하여 통합과 인증에 필요한 비용을 부담할 런칭 커스터머(Launching customer)가 필요하다고 한다. 아직까지는 그런 부담을 짊어지고 런칭 커스터머가 될 고객은 찾지 못하였지만 그와 같은 런칭 커스터머가 나온다면 보잉은 LAD와 같은 첨단의 인터페이스 통합을 위한 최고의 솔루션을 제공할 준비가 되어 있다고한다. 보잉의 강점 중 하나가 바로 이와 같이 새로운 솔루션의 통합을 위한 소프트웨어 업그레이드라는 점도 첨언하였다.

 

F-15K 발전을 위해 요구되는 무장

최근 한국 공군은 F-15K에서 KEPD 350K 타우러스 크루즈 미사일을 운용하기 시작하면서 스탠드 오프 공격력과 지하화된 핵심시설 공격능력이 더욱 향상되었다. 이와같이 F-15K의 성능 향상을 위해 획득해야 하는 무기로는 F-15 프로그램 관계자들 모두 MBDA의 미티어(Meteor) 공대공 미사일이라고 한다.

AESA 레이더가 통합된 개량형 F-15K의 장거리 탐색, 추적 능력에 걸맞는 공대공 미사일이 필요하기 때문이라는 것이다. 미티어와 AESA 레이더의 조합은 F-15K의 공대공 전술을 크게 일신하게 될 것이라고 하였다.

사우디 아라비아 공군의 F-15SA 프로그램에는 AGM-88 HARM 또는 HARM의 개량형인 포함되어 있으며, F-15K 업그레이드 프로그램의 구성 요소로 제안되고 있는 DEWS에 AGM-88 대레이더 미사일을 통합하면 (AGM-88의 매개변수와 알고리즘을 DEWS 제작을 담당하는 BAE에 제공하여 BAE는 이를 바탕으로 DEWS의 알고리즘과 HARM의 알고리즘으로 DEWS가 획득한 표적 전자신호 모델링과 표적 좌표 정보를 HARM에 입력되는 타게팅 정보로 전환할 수 있도록 하는 것)

HTS 없이 HARM 미사일의 다양한 운용 모드들을 사용할 수 있 을 것이라는 점도 언급되었다. 한국 공군 KF-16이 이 미사일을 운용하고 있으며,HTS가 없기 때문에 HARM 운용에 제한이 많다는 점을 이와 같은 방법으로 F-15K 개량형에서 운용하면서 해소할 수 있다.

AGM-88 HARM 또는 HARM의 개량형인 AGM-88E AARGM 대레이더 미사일 운용능력 부여도 포함시킬 수 있으며 보잉에서 한국 공군에 실제로 HARM 미사일 운용능력 부여를 F-15K 업그레이드 프로그램에 포함시켜 제안하고, 한국에서 이를 채택하게 된다면 매우 효과적이라고 하였다.

사우디 아라비아 공군의 F-15SA의 경우에는 좌우 주날개에 신설된 아웃보드 무장스테이션에 AGM-88 미사일을 탑재하여 운용하게 된다. 따라서 한국 공군의 F-15K에도 대레이더 미사일 운용능력을 부여하려고 한다면 타게팅 능력 부여뿐만 아니라 F-15K의 주날개에 아웃보드 무장 스테이션을 신설하는 작업이 포함될 것이라고 한다.

[디펜스투데이]


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