1. 국산 항전장비 개발 현황

* 국산 FBW FCS 개발사업

- FX도입사업으로 보잉으로부터 기술이전 받음

- T-50을 기술실증기로 하는 비행제어컴퓨터와 소프트웨어를 국산개발

- 2008년 10월 8일 초도비행 성공, 2009년 3월 11일 비행시험 성공

- 수출용 T-50부터는 국산 FBW 적용예정

(T-50,TA-50,FA-50에는 적용계획없음)

* 임무/무장컴퓨터 개발사업

- 정보통신부의 S/W 개발지원사업에 선정되어 개발중

(2개사업에 1000억지원인데 1개가 바로 항공용임무컴퓨터 개발임)

- 2007년부터 2012년까지, 총예산 653억

- MDS테크 : 운영체제(NEOS), S/W개발 및 개발툴지원

- 도담시스템 : S/W개발, 시뮬레이터, HUD등

- 코츠테크놀로지 : H/W

- KF-16성능개량사업에 적용예정

(T-50,TA-50,FA-50에는 적용계획없음)

2. 관련 S/W 및 H/W

* 주요전투기별 비행제어컴퓨터프로세서와 개발언어

F-35 96년 프로세서:80960 개발언어:ADA

T-50 99년 프로세서:TMS320C40 개발언어:C

F-15E 84년 프로세서:MD/MAS281 개발언어:JOVIAL/1750A

F-16D,JAS-39 80~83년 프로세서:Z8002 개발언어:PZAP/ASSM

* 프로세서의 성능

Z8002 : 16비트 클럭주파수:4~10Mhz MC

80960 : 32비트 클럭주파수:25Mhz MP

TMS320C40 : 32비트 클럭주파수:20Mhz DSP

PPC603 : 32비트 클럭주파수:32Mhz PPC

* FBW용 OFP S/W의 적용규격

DOD-STD-2167A : T-50

MIL-STD-498T : F-35

IEEE/EIA 12207

DO-178B : 차후KF-16에 탐재예정(NEOS가 레벨A 획득)

3.최신 IT 기술과 전투기의 성능

가. 운영체제

- 전투기용 컴퓨터의 운영체제의 경우 최근에는 상용운영체제를 사용하고 있지만

 예전에는 전투기 개발시에 별로도 운영체제를 개발함

- 국내에서 개발하고 있는 운영체제의 경우 국내최대의 임베디드시스템업체인 MDS테크에서 개발한 실시간운영체제를 이용함.

- MDS테크의 실시간운영체제의 경우 대표적인 것이 삼성,LG의 스마트폰이며, 60개이상의 제품에 해당운영체제를 적용하고 있음.

- 장점

1. 회사입장에서 특정 운영체제만을 담당하는 엔지니어를 지속적으로 고용할 필요가 없음

2. 상용 휴대폰 개발시 지속적인 운영체제의 업그레이드가 될 것이기 때문에 약간의 비용만 주면

전투기용 운영체제도 업그레이드가 가능함

3. 60여개 이상의 상용제품에서 안정성을 확보한 제품을 전투기용으로 업그레이드 하였기 때문에 안정성이 뛰어남

4. 가장 중요한 것은 운영체제를 새로 개발하지 않고 구입해서 전투기용으로 사용한 것이기 때문에 거의 공짜라고 보면 됨.

나. H/W

- 일단 최신의 컴퓨터 H/W를 사용하기 때문에 성능은 F-35외에는 비교할 대상이 없음

1). CPU

- F-35와 국산만 64비트입니다.( 고정익만 볼 때 그렇습니다. 무인기는 많아요 )

- 클럭주파수가 10,25,32Mhz에서 요즘은 1Ghz입니다.

- CPU의 수명은 예전에는 5~7년인데, F-35의 CPU는 15년입니다.

- CPU의 경우 일반컴퓨터용 CPU를 이용하는 것이 불가능했는데 지금은 운영체제와 마찬가지로 상용CPU 사용합니다.

- F-35에 들어가는 PowerPC 프로세서를 간단히 소개하면 다음과 같은데 애플의 G4에 들어가는 CPU와 같다고 보시면 됩니다.

1. 낮은 전력과 저발열량이 특징이라서 군용으로 인기대박입니다.

2. 고정수수점연산을 위한 코프로세서의 설계가 뛰어나서 연산속도가 엄청 빠릅니다(코프로세스는 128비트라고 하는데 반만 믿고 있습니다.). 따라서 레이더나 각종장치의 신호를 받아서 처리하는 연산속도가 뛰어납니다.

3. 내부버스 설계가 뛰어나서 버스의 길이가 기존 CPU의 5분의 1입니다.

2). 플래쉬 메모리

- 임베디드시스템의 특징은 플래쉬메모리에 있습니다. HDD에서 불러와서 부팅을 하게 되면 상당히 느립니다. 플래쉬 메모리에 운영체제 및 응용프로그램이 저장되어 있고 필요에 따라서는 HDD에서 읽어서 실행하게 됩니다.

- 메모리 용량이 적을때에는 운영체제와 응용프로그램의 사이즈를 줄이기 위해서 상당한 노력이 필요 했습니다. 하지만 요즘은 워낙 용량이 커서 그냥 상용운영체제를 올릴 수 있게 됩니다.

  (예전 MS-DOS시절에 메모리 때문에 많이 고생했습니다. 그것과 같다고 보시면 됩니다.)

3). 네트워크

- 10M->100M->1Gbps로 확장되는 추세입니다.

- 요즘은 광케이블을 일부 이용하고 있으며 임무컴퓨터 H/W에서 지원이 가능합니다.

- FBW와 FBL의 차이와 같습니다. 구리선방식은 전파간섭에 취약하기 때문에 광케이블 방식으로 전환하려고 많은 연구와 기술투자가 이루어지고 있습니다.

- 기체설계시에 전파차단을 위한 설계를 해야 합니다. 또한 기체무게도 많이 증가합니다.

- F-18E/F가 전투기로는 최초로 일부 FBL의 기술을 사용하고 있다고 합니다.

- 그러고 보면 FX사업을 통해서 보잉으로부터 얻은 기술도 많고 앞으로 협력할 분야도 제법 되는것 같습니다. 일본의 경우 FBL 기술을 적용한 스텔스기 개발계획이 있는데 우리나라는 이제 겨우 FBW기술을 확보했습니다. 많이 노력해야 할 듯 합니다.

다. 무장제어컴퓨터

- T-50의 경우 무장제어컴퓨터 1대로 하는 일을 KF-16의 경우 화력통제,무장통제,정보시현,자료입력 4개로 나눠서 처리합니다.

- 굳이 설명드리지 않아도… 예전에는 컴퓨터성능이 딸리기 때문에 여러대의 컴퓨터에 업무를 분산해서 처리할 수 밖에 없지만 요즘은 1대의 컴퓨터로 처리가 가능합니다.

- 무장제어컴퓨터와 연결되는 가장 중요한 것은 바로 레이더인데 AESA 레이더 개발은 이제 시제개발단계이므로 항전장비중에는 가장 뒤쳐진 분야라고 볼 수 있습니다.

- 또한 국산단거리공대공 미사일이나 KGGB의 통합도 차후에 진행될것으로 보고 있습니다.

- FA-50의 암람인티가 관심사인데… FA-50에는 록마의 무장제어컴퓨터가 들어가므로 KF-16개량사업처럼 FA-50개량사업을 할 때 임무/무장/비행제어 컴퓨터를 국산으로 대체하고 암람인티를 할 것으로 예상합니다. 300억이 어디 그냥 나오는 돈도 아니고 록마에 주긴 아깝습니다.

4. H/W의 발전과 개발비

- 무장제어컴퓨터의 경우 T-50은 1대로 되지만 KF-16은 4대가 필요합니다.

  대충 계산해보면 같은성능일 때 S/W개발비는 T-50이 100이라면 KF-16은 200~600입니다.

  그리고 무게나 필요한 전원은 그대로 1:4 가 됩니다.

- 그렇다면 F-35의 개발비가 크게 증가하고 있는 원인은 뭘까 생각해봅시다.

1단계 : F-35의 경우 F-22의 하드웨어보다 속도나 용량이 적어도 50배 이상입니다.

국산개발컴퓨터의 개발비가 천억정도 밖에 안되는 것은 IT기술 발전때문이므로

F-35도 개발비가 적게 들어야 한다 라고 생각하면 너무 순진한 것이죠.

2단계 : 한국은 2008년에 국산개발시작 할 때 F-35가 10여년동안 헤매다가 최종선택한 것을 모방하게 됩니다.

F-35의 경우 처음에는 32비트시스템과 자체개발한 운영체제를 사용하다가 하드웨어를 변경하면서 엄청난 추가비용을 들여서 재설계를 했습니다. 초기 개발비는 다 날리게 됩니다.

3단계 : 성능에 대한 욕심이 개발비의 엄청난 상승을 가져오게 됩니다.

CPU의 처리속도의 증가, 메모리의 용량증가로 추가기능의 개발 및 성능개선이 가능하게 된 것이죠. H/W가 따라주지 않으면 아무리 좋은 기술이 있어도 적용이 불가능하고 추후에 H/W업그레이드 할 때 기능도 추가하는 것이 일반적입니다. 애초에 계획했던 것보다 비교할 수 없을 정도로 좋은 성능을 가진 전투기로 개발할 수 있다고 하면서 록마가 개발비 추가를 요구했을 때 허용한 것이 문제입니다.

4단계 : F-35의 프로그램소스의 라인수는 상상을 초월합니다. 이 부분에서는 미국이 부러울 따름이죠. 하지만 그로 인해서 개발비의 상승과 디버깅의 어려움 개발기간의 연장은 급격하게 상승하게 됩니다. 그리고 애초에 도입하기로 결정한 H/W는 성능이 부족하게 될 가능성이 높죠. 그럼 H/W에 맞추어서 최적화나 성능제거 작업을 해야 합니다. 악순환의 연속에 빠지게 됩니다.

5.결론

전투기 개발비용의 50%를 차지한다는 S/W에 대해서 비밀 및 여러곳에서 찾은 자료를 가지고 대충 정리를 한 것을 올리게 되었습니다.

현재 국산개발하고 있는 S/W의 기술수준은 4.5세대전투기에는 못 미치는 것은 사실입니다. 하지만 H/W성능은 5세대 전투기인 F-35보다 약간 떨어지는 수준입니다.(후발주자의 장점)

70년대 기술을 이제 국산화한 것이 뭐가 대단하냐고 하면 인정합니다. 또한 일본과 비교해서 이야기하면 할말이 없는 것도 사실입니다. 이제 FBW를 보잉에 수업료 내고 배운 한국 중학생을 FBL 기술을 연구중인 일본 대학생이 보면 얼마나 귀엽겠습니까?

하지만 4.5세대의 전투기를 개발하는 KFX사업을 위해서 ADD KAI 및 중소기업들이 착실하게 준비하고 있는 것을 굳이 비하할 필요는 없다고 봅니다. 몇가지만 보아도 KFX 사업을 위해서 엄청난 개발비를 투자하고 있습니다. 적게 잡아도 2000억 이상 많게는 1조정도의 자금이 투입되고 있고 그 금액은 KFX 개발비 5조에 포함되지 않는 금액입니다.

KFX의 5조 개발비에 S/W부분을 2조5천억으로 본다면 전 왜 그렇게 개발비가 많이 들어가는지 이해하기 힘듭니다(제가 무식해서 그렇습니다. 이해해주세요). F-35의 컴퓨터 개발비는 그것만 해도 몇조가 될 것입니다. 실시간 운영체제 개발비만 몇천억에 하드웨어 플레폼 개발에 몇천억에.. 하지만 KF-16의 성능개량사업에 활용될 국산컴퓨터 개발비는 몇백억원 수준이니 싸게 개발해서 좋다고 해야 하는지 아니면 그래바야 호박에 줄 그은 수준인지는 모르겠지만 많은 것을 생각하게 합니다.

PS) 제 전공이 S/W 쪽인데.. 사업 때러 치우고 요즘은 도담이나 MDS같은 회사에 취업하고 싶은 생각이 많습니다. 전 KFX개발이라면 월화수목금금금 일할 수 있을 것 같아요.