[조형식의 항공이야기] 스텔스기와 ‘루네부르크 렌즈 반사기’

처음 스텔스 항공기 나왔을 때 많은 항공 전문가들이 이런 기술이 가능할 수 있나 놀라면서도 한 가지 궁금한 점이 있었다. 스텔스 항공기가 정말 레이더에서 볼 수 없다면 아군에서는 어떻게 찾을 수 있고 항공관제는 어떻게 할 것인가? 스텔스 조종사가 먼저 무선 연락을 하지 않으면 아무도 알 수 없는 상황이 된다는 것이다. 어떤 사람들은 미국은 이미 스텔스 탐지용 레이더를 개발했을 것이라고 추측하는 사람들도 있었다.

그러나 걱정하지 않아도 된다. 스텔스 항공기가 자신의 모습을 레이더에 나타내고 싶을 때에 루네부르크 렌즈 반사기(Luneburg Lens)라는 장비를 작동하면 레이더에 잡히기 시작한다. 이 장비는 레이더에 표시를 확산 시켜주는 장치이다. 다시 말해서 레이더 반사 단면적(RCS: Radar Cross Section)를 증폭시켜주는 장치이다.

작년에 성남 서울 공항에서 2015 ADEX 에어쇼를 개최하였는데 F-22 랩터가 방문했었다. 약간 관찰력이 있는 관람객이라면 항공기 아래쪽에 이상한 장치가 부착 된 것을 알 수 있었을 것이다. 보통 F-22 항공기가 예전상 방문할 때는 이런 장치를 부착해야 한다. 우방 한국의 영공에 모르게 들어오는 것은 예의가 아니기 때문이다.

최근 북한의 핵실험과 미사일 발사로 미국의 F-22가 평택에 있는 오산공군 기지에 투입 되었다. 중국 국영매체는 중국인민해방군이 미국 F-22를 추적했다고 보도했다. 그러나 놀랄 일은 아니다. 평상시 F-22가 일반 임무를 수행할 때 외부 연료 탱크를 장착하고 기체 아래 부분에 루네부르크 렌즈 반사기를 장착하는데 이 경우 레이더 반사면적이 커져서 보통 군사용 레이더로 추적이 가능하다.
이런 경우 F-22 랩터 뿐만 아니라 F-35, PAK-FA, J-20, J-31와 같이 수직 안정판과 같은 꼬리 날개가 있는 모든 스텔스 전투기들도 레이더에 탐지된다. 민간항공관제용(ATC) 레이더와 같이 S 또는 L-band의 낮은 주파수로 작동하는 레이더는 거의 확실하게 전술 전투기 크기의 스텔스기를 탐지할 수 있다.

그러나 저주파수 레이더들은 미사일을 목표물에 조준하는데 필요한 무기급 성능을 갖추지 못하고 있다. ATC 레이더로 스텔스기를 탐지해도 발사통제 시스템이 없으면 격추시킬 수 없다. 스텔스 전투기는 레이더에 작게 나타나는 것만이 아니라 기존의 방공망으로는 막을 방법이 없다.

요즘 일부 사람들이 아직도 스텔스 전투기 무용론을 주장하지만, 우리 주변의 안보에 위협이 되는 중국, 북한, 러시아, 일본이 무서워하는 무기가 스텔스 전투기이다. 앞으로의 모든 국방분야에 화두는 스텔스 무기일 것이다.

일본은 벌써 자신의 스텔스 전투기 시제작에 성공해서 비행시험을 하려고 한다. 우리나라도 조속히 F-35 스텔스 전투기를 도입하고 현재 시작한 한국형 스텔스 전투기 개발의 성공을 기대해 본다.
조형식 PLM지식연구소 대표