KF-21 보라매

KF-21 보라매
2021년 출고식에 공개된 시제기
항공기 정보
종류	다목적 전투기
제조	한국항공우주산업(KAI)
설계	국방과학연구소, KAI
운영	대한민국 공군 인도네시아 공군
첫비행	2022년 7월 19일
사용연도	2026년 ~
생산량	약 300~400기 예정
정원	1명(단좌), 2명(복좌)
엔진	F414-GE-400 2개
출력	44,000lbs
속도	음속의 1.8배
무장	20mm M61A2
길이	16.9 m
폭	11.2 m
높이	4.7 m

시제기 출고식

KF-21 보라매는 대한민국이 만드는 국산 중형 전투기다.

중형급 국산 전투기의 확보를 목표로 보라매 사업에서 비롯되어 KFX로도 불렸지만 현재 공군으로부터 KF-21 보라매란 공식적인 제식 명칭을 부여받았다.

개요

KF-X는 한국형 전투기 개발 사업으로, 근미래 전장에서 운용할 중형급 전투기를 국내에서 자체 개발한다는 사업이다.

장기 운용기종인 F-4,F-5 계열 기종을 대체하는 한편, 중간급 수준(F-16급)전투기 생산이 사양세에 접어든 편이라 우리 요구사항에 맞는 자국산 전투기의 개발을 진행하게 된다 4.5세대 급 기종으로 KF-16+a를 초기 목표로 설정하였다. 그러나 KFX는 거기서 그치지 않고 초기 목표인 4.5세대 블록1의 달성 후 블록1을 바탕으로 충족된 기술을 이용해 블록2,3을 개발할 예정으로 완전한 5세대기에 도달하는 것을 최종 목표로 하고 있다.

공동 개발국으로 인도네시아가 협력하고 있으며 우리 대한민국 공군과 인도네시아 공군에서 운용될 예정이다.

역사

시작

개발 배경은 1990년대부터 나오기 시작한 국산 전투기 개발 요구에서 비롯된 것으로 그 시절부터 제기되던 자주국방의 일환으로도 볼 수 있다. 하지만 단순한 언급을 넘어 전투기 개발을 공식화 한 것은 2001년 김대중 대통령 시절로, 3월에 있던 공군 사관학교 졸업식 연설에서 2015년까지 국산 전투기를 실전 배치시키겠다고 공언하면서 국산 전투기의 개발은 공식화 되었다.

그렇게 2002년 합참회의에서 장기 과제로 선정된 이후 한국국방연구원과 ADD에서 각각 사업 필요성 및 개발 가능성이 있음을 타진하며 2006년까지 보라매 사업으로 명명된 국산 전투기의 개발은 점차 가시화 되고 있었다.

그러나 2007년에 한국개발연구원에서 사업 타당성이 없다는 이유로 계획에 찬물을 부어버리면서 사업은 1차 위기를 맞이하게 되었고 근 2년간의 공백기를 거치게 된다. 전복 직전까지 간 보라매 사업은 2009년 채결된 인도네시아와의 공동개발 의향서로 전환점을 맞이하게 되고 위기에서 벗어난 이후 사업 타당성 재평가를 통해 재개될 수 있었다.

탄력받은 사업과 2차 위기

2010년에 진행된 제41회 방위사업추진위의 사업추진기본전략에 따라 정부 주도의 탐색개발과 업체 주도의 체계개발로 이원화 되어 진행되기 시작했고 인도네시아와의 공동개발 협정도 공식 채결되면서 KF-X/IF-X로 진행될 수 있게 되었다.

한편 2012년부터 진행된 탐색개발에서 나온 C100과 C200은 각각 고전적인 주익-미익(윙테일) 형상과 카나드-델타(델타윙) 두 가지 모델로 제시되었는데, 당시 진행되고 있던 3차 FX 사업이 협력업체를 선정하는 목적도 띄고 있었던 만큼 어떤 기종이 선택됨에 따라 그 기종들을 참고 할 C100와 C200으로 결정될 예정이었다.

그러나 보라매 사업 초기에 사업 필요성을 언급했던 한국국방연구원이 별안간 건국대학교에서 진행된 재평가는 실재 평가 없이 진행되었으며 기술적 파급 효과도 낮을 것이라 주장하면서 사업은 수렁에 빠져드는데, 국방연구원을 시작으로 각종 감사와 기관에서는 현실성과 타당성을 문제삼았고 이는 결국 예산 삭감으로 이어져 KF-X는 또 한번의 위기를 맞게 된다.

출고

2021년 4월 9일, 시제 1호기 출고와 함께 KF-21 보라매라는 정식 명칭이 정해졌다.

출고 이후

위 사진은 2021년 12월 29일에 촬영된 보라매 시제기다.

2022년 7월에 시험비행이 예정되어 있다. 그 이전까지는 지상시험을 시제기들을 통해서 하는 중이다.

시험 비행

KF-21 보라매의 첫 비행

2022년 7월 19일 오후, KF-21 보라매의 역사적인 첫 비행이 진행되었다. 오전의 좋지 않던 기상으로 초도 비행은 오후에 실시되었고 3시 40분~4시경 사천을 이륙해 처음으로 하늘을 향해 날아올랐다. 초도 비행은 급격한 기동이나 초음속 비행이 아닌 시속 400 km/h 정도의 저속, 저고도 비행을 진행하였고 안정성 검증의 일환으로 볼 수 있다. 안정성 검증을 진행하면서 서서히 전투기로서 작전요구성능에 부합하는 다양한 기동과 초음속 비행 등을 순차적으로 진행할 것으로 보인다.

2023년 1월 17일 시제1호기가 남해 상공에서 음속을 돌파하며 첫 비행 이래 최초로 초음속 비행에 성공하였다.

성능

저피탐성

보라매는 기존 4.5세대 전투기들 대비 적극적인 스텔스 설계가 특징이다.

대표적인 4.5세대기인 라팔과 유로파이터 그리고 수호이35가 저피탐성에 신경을 썼다 해도 이전 4세대 기종과의 두드러지는 외형 차이 없이 형상의 계승을 이룬 반면에 보라매는 저피탐성에 집중된 지그재그 형상을 띄고 있어 5세대 스텔스기들과 유사한 외형을 갖췄고 이는 기존에 존재하던 4.5세대 기종들 보다 더욱 적극적인 스텔스 설계를 도입했음을 의미한다.

때문에 보라매는 기존 4세대 기체를 활용한 동세대 4.5세대 기종들을 상회하는 낮은 레이더 반사면적을 보유할 것으로 예측된다.

일단 공군의 작전요구성능으로는 LO급의 반사면적을 요구하고 있고 실재 스텔스기와 같이 외부 처리(내무부장창과 돌출물 처리 및 톱니 형상 등)가 되지 않은 부분이 많아 본격적인 의미의 스텔스기 수준 반사면적을 갖는 것은 무리지만 이전 4.5세대기 보다 높은 생존능력을 가지게 될 것이다.

일단 KF-21은 무장 장착으로 인한 레이더 반사면적 증가를 최소화하기 위하여 반매립형 무장 장착점을 적용해 기체 하부에 장착되는 기본 공대공 무장들은 반쯤 들어간 형태로 장착된다.

이는 유로파이터의 반매립형 무장창을 벤치마킹한 것으로 볼 수 있다. 미국의 F-22나 F-35처럼 본격적으로 내부무장창 적용은 기체 체급이라던가, 설계 노하우가 필요한 부분이라 당장 적용하기는 어려운 것으로 보이며 장기 계획으로 남겨놓고 블록2 이후로 적용을 고려하고 있다.

엔진

F/A-18 슈퍼호넷에 장착된 것과 동일한 제너럴 일렉트릭 사의 F414-400을 2기 장착한다. 쌍발 기체로서 추력이나 안정성을 중시한 것으로 볼 수 있다. 동일한 엔진을 장착한 슈퍼호넷보다 KF-21의 크기가 작고 가볍기 때문에 익면하중이 월등하게 우수하고, 추력 대 중량비는 유로파이터 타이푼과 유사하거나 그 이상일 것으로 추측된다. 대신 추력편향노즐(TVC)의 미적용으로 고기동성의 4.5~5세대기들을 능가하긴 힘들 것이다.

항전장비

국내 기술로 자체 개발된 AESA 레이더를 장착하며, IRST, EOTGP, 데이터링크를 통합하여 조종사가 빠른 상황판단을 할 수 있도록 도와준다. 또한 F-35에 적용된 것과 유사한 대형 디스플레이 위주로 구성된 글래시 콕핏을 적용하여 다양한 정보를 조종사에게 신속하게 전달할 수 있다.

무장

서방제 표준인 M61 20mm 벌컨을 기본무장으로 장착하며, 최대 무장량은 약 7.7톤 수준이다.

공군에서 표준적으로 사용하는 대부분의 무장을 장착할 수 있다. 통상 무유도 폭탄부터 GBU, JDAM, 페이브웨이II 등 유도폭탄은 물론, F-15K가 사용하는 KEPD 350 타우러스 순항미사일의 운용도 예정되어 있다.

KGGB 등 국산 무장도 당연히 사용할 수 있으며 개발이 진행중인 천룡 순항미사일부터 차기 초음속 공대함 미사일, 장기적으론 국산 대방사 미사일과 공중발사 탄도탄까지 운용 무장에 포함시킬 예정이다.

기본적으로 동체 하부의 반매립 장착점을 활용하여 AIM-120 AMRAAM과 미티어 중거리 공대공 미사일을 4발 수납하며 사이드와인더 및 IRST-T 단거리 미사일의 경우 날개 무장장착점에 장착된다. 다만 본격적인 내부 무장창은 장기 과제이다. 한동안은 임무에 따라 장착하는 대형 무장들은 어쩔 수 없이 저피탐성을 포기하고 외부 파일런을 활용할 수 밖에 없다.

외형

저피탐성을 중시한 설계사상에 따라 각진 마름모꼴 공기흡입구, 경사각을 적용한 수직미익 등 다분히 F-22를 상당부분 참고한 형상이며, 전체적으로 F-22를 축소해놓은 외형이다.

전반적으로 F-22와 외형이 유사하나 외부가 외부 돌출물이 거의 없어 매끈한 동체를 가진 F-22와 다르게 조종석 전방의 IRST, 기관포 총구 등 기체 외부에 돌출된 구조물이 있다. F-22는 엔진 노즐도 톱날 형상으로 스텔스 처리를 했지만, KF-21은 통상적인 전투기처럼 원형 노즐을 적용했다.

변형

블록

• 블록0

  초기 시제기 모델이며 양산형인 블록1 이전까지 각종 시험 및 성능을 검증할 예정이다. 블록1이 양산되면 블록1에 맞게 개수될 계획으로 알려져 있다.

• 블록1

  2026년부터 양산에 들어가는 블록1은 4.5세대급의 기종으로 공대공 임무에 중점을 두고 제한적인 공대지 능력을 부여받게 될 예정이다. 공군은 노후화된 F-4, F-5 계열 기종들을 KF-21 블록1로 대체할 예정이며 약 120대를 양산할 계획이다.

• 블록2

  2029년부터 2032년까지 추가로 양산되는 성능 개량형으로 Block-Ⅱ 기체 양산계획 수량은 대한민국 2차 도입분 80대이다. AESA 레이더 모드 업데이트를 통해 공대지/공대함 임무 수행이 가능해지며, 운용 가능한 무장이 추가된다. 다만 내부무장창을 비롯한 추가적인 스텔스 성능 개량은 블록3로 넘겨질 가능성이 높다.

• 블록3

  완전한 5세대 스텔스기로 재설계인데 사실상 별개의 전투기가 될 수 있다. 마치 F/A-18 호넷과 F/A-18 슈퍼호넷의 관계 처럼. 공식적으로는 확정이 되지 않은 계획이지만 애초부터 5세대기를 지향했던 만큼 진행 가능성이 높다고 의견이 나온다. 계획상 스텔스성을 위한 내부 무장창 적용이 예정되어 있지만 아무래도 초기형 모델의 체급으로는 내부 무장창을 적용하기에 내부 공간의 여유가 없고, 각종 배선이라던가 엔진과의 간섭, 내부 연료통 배치 등 많은 부분을 변경해야 하므로 이러한 단점을 개선할 블록 3는 전반적으로 기체의 체급이 커질 가능성이 높다.

IF-X

인도네시아에 인도될 분량으로 블록1 50대 물량이다.

전자전기

보라매 기체를 바탕으로 전문적인 전자전공격기를 만들자는 계획을 한국항공우주산업이 제안하였다. 함재기형과는 달리 그 필요성이 긍정되는 편이다. 마치 E/A-18G 그라울러 같은 관계를 생각할 수 있다.

함재기

전자전기처럼 KAI, 한국항공우주산업이 제안했다.

그러나 F-35 B형이라는 유력한 후보에 긍정하는 편이고, 한국형 항공모함 사업을 바꾸지 않는 이상 가능성이 매우 낮은 편이다.

운용국

대한민국

대한민국 공군

인도네시아

인도네시아 공군