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개발의 역사

J-10 전투기는 중국 공군의 기존 주력 전투기인 J-7 전투기를 대체하기 위해서 제작된 4세대 전투기다. 기존 J-7 전투기는 1966년 첫 비행에 성공한 뒤 30년 이상 생산되어 여러 개량을 거쳤지만, 그 근본이 1950년대의 기술인 만큼 아무리 개량을 했어도 1980년대부터 대만과 소련의 주력 전투기와의 성능 격차가 명백해졌다.
중국은 이 때문에 J-7의 후계기인 J-9 전투기의 설계를 시작했고, 1975년 11월에는 5대의 프로토타입을 제작하기로 결정했지만 개발 계획이 취소되었다.

J-9 개발이 취소되고 난 뒤, 중국 정부는 1986년 1월 ‘10호 계획’을 시작했다. 이에 따라 청두항공공사(CAC)는 기존 J-9의 최종 설계도면인 J-9B-VI를 기반으로 한 새로운 전투기 설계에 들어갔다.

중국 측 자료에 따르면 새로운 전투기의 실물 크기 모형은 1991년에 완성되었고, 1994년에는 미국의 군사정보위성에 처음 존재가 포착되었다.

1001이라는 번호가 붙은 J-10 전투기는 1997년에 완성되어 1998년 3월 23일 첫 비행에 성공했으나, 그 후 무장 시험용 1003·1004, 전자장비 시험용인 1005, 공중 급유 테스트용인 1006 등이 오랜 시간 동안 테스트를 거쳤고, 2004년 4월 13일이 되어서야 중국은 첫 J-10A 전투기의 초기 작전능력을 발표할 수 있었다. 개발이 시작된 지 무려 18년 후의 일이었다.

J-10 전투기는 기존 중국의 군사 항공기 기술력을 크게 끌어올리고, 적어도 외적 부분에서만은 서방측 주력 전투기와 비슷한 전투기를 자체 개발했다는 점에서 중국군 현대화의 상징과도 같은 존재였다. 반면에 서방측 전문가들은 J-7과 J-8을 만들던 중국 기술로 F-16과 비슷한 설계를 만들 수 없다고 생각했다.

실제로 J-10은 외형이 이스라엘이 개발하다가 취소한 라비(Lavi) 전투기와 매우 유사하여, 서방측 전문가들은 이스라엘이 라비 전투기의 설계를 통째로 넘겨주었다거나 기술이 유출되었다고 주장했으나, J-10 전투기 개발을 주도한 프로젝트 디렉터는 몇 가지 설계적 아이디어를 따왔을 뿐이라고 주장했다.

2008년 5월 16일, 영국의 군사정보회사 제인스(Jane’s)는 J-10 개발 과정에서 협력한 러시아 기술자와의 인터뷰를 통해 J-10이 실제로 라비 프로젝트에서 제작되었을 뿐만 아니라, 청두항공공사의 연구원들이 J-10의 시제기가 비행하던 2000년에도 러시아에서 J-10 비행기의 설계 완성을 위한 풍동실험을 러시아에서 수행했다고 주장했다.

하지만 J-10의 개량 작업은 중국의 독자적인 기술로 설계되었는데, 이것이 바로 J-10B이다. 2007년도부터 개량 계획이 알려진 이 프로젝트는 2008년 12월 27일 첫 번째 기체인 ‘1031’이 푸른색 도장을 하고 첫 비행에 나서면서 공식적으로 인정되었으며, 2015년 2월에는 J-10B를 또다시 개량한 ‘J-10C’가 첫 비행에 성공했다.

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특징

J-10은 4세대 전투기(중국 기준에서는 3세대)로 불리기 위한 선진적 설계와 항공전자 기술을 적용했는데, 그 특징을 정리하자면 다음과 같다.

첫 번째 특징은 카나드(canard)-델타익(delta wing)을 채용한 기체 설계다. 수평꼬리날개 대신 기수 근처에 작은 카나드(귀날개)를 달고, 주익은 삼각형의 델타익을 조합한 J-10의 기체 설계는 1970년대 후반부터 1980년대까지 등장한 유럽의 4세대(중국 기준으로 3세대) 전투기인 유로파이터 타이푼(Eurofighter Typhoon)과 다소 라팔(Dassault Rafale), 그리고 사브 그리펜(Saab Gripen) 전투기에 채용된 디자인으로, 전통적인 날개 디자인보다 무게중심이 뒤에 있어 비행제어가 어렵지만, 그만큼 더 민첩하게 기체를 조종할 수 있는 장점이 있다.

또한, J-10은 F-16과 라비 전투기에 적용된 3가지 디자인 요소를 가지고 있는데, 블렌디드 윙 바디(Blended Wing Body), 즉 기체와 날개의 경계면을 부드럽게 처리하여 레이더 난반사를 감소시키고 저항을 줄였으며, 동체 뒷부분 아래쪽에 2개의 작은 안정익을 장착하여 비행안정성을 증가시켰다. 엔진에 공기를 전달하는 공기흡입구는 기수 아래에 마치 입처럼 배치했는데, 이를 통해 기체 구조를 단순하게 만들고 높은 각도로 비행할 때에도 공기를 안정적으로 흡입할 수 있도록 디자인되었다.

두 번째 특징은 계속적으로 업그레이드 중인 레이더와 전자장비다. J-10 전투기가 적을 찾고 공격하는 데 쓰이는 핵심 센서인 레이더는 난징(南京)에 있는 NRIET가 제작한 KLJ-10 펄스 도플러 기계식 레이더로, NRIET는 러시아제 Mig-29에 들어가는 레이더인 N010 주크(Zhuk)를 만든 파조트론(Phazotron) 설계국과의 공동연구와, 서방제 레이더인 이스라엘 엘타(Elta) 사의 EL/M-2032 레이더, 이탈리아 셀렉스 갈릴레오(Selex Galileo) 사의 그리포(Grifo) 레이더를 참고하여 제작한 것으로 알려져 있다.

KLJ-10 레이더는 중국 측 주장에 따르면 재밍(jamming) 대응능력, 근접공중전 모드, 가시거리 밖 공중전(BVR) 모드, 지상표적공격 모드를 갖추고 있으며, 공중전 모드에서 주로 쓰이는 TWS(Track-While-Scan) 모드에서는 40개의 공중 표적을 동시에 탐지하면서 10개의 표적을 추적한 다음, 2대의 적기에 동시에 공대공 미사일을 발사할 수 있다고 한다. 중국에서 발매되는 군사잡지에서는 KLJ-10 레이더가 레이더반사면적(RCS)가 3m2인 표적을 75km 이상에서 탐지할 수 있고, 해상의 함정을 135km 이상에서 탐지할 수 있다고 주장하나, 이는 확실하지 않다. 또한, J-10은 개량을 통해 새로운 레이더와 레이더를 보조하는 센서를 추가하는 업그레이드가 이루어지고 있다.

세 번째 특징은 다양한 중국산 정밀유도무기를 운용 가능한 무장능력이다. J-10은 기체에 모두 11개소의 무장장착대를 가지고 있는데, 기체 중앙에 1개, 기체 공기흡입구 아래에 2개, 그리고 각 날개마다 3개의 하드포인트(Hard Point: 무장장착지점)가 있다. J-10의 주된 공대공 무장은 국산 공대공 미사일인 PL-8, PL-12 미사일이다.

네 번째 특징은 국산화를 추진 중인 엔진이다. J-10 전투기의 초기 버전에는 러시아 사투른/률카(Saturn/Lyulka) 사의 AL-31FN 터보팬엔진이 사용되어, 2001년에서 2003년 사이 약 54기의 엔진이 러시아에서 수입되었으나, 중국은 자신들이 스스로 개발한 WS10 엔진을 J-10 전투기에 장착하는 것을 목표로 삼았다. WS10 엔진은 1989년 624 엔진 설계국에서 선임 디자이너 지앙헤푸(Jiang Hefu)의 주도에 의해 본격적으로 개발이 시작되었는데, 중국은 B-1B 폭격기에 장착된 F101 터보팬엔진의 기술을 일부 활용한 것으로 추정된다. F101엔진과 핵심 코어를 공유하는 민간용 터보팬엔진인 CFM56 엔진의 기술에 접근할 수 있었기 때문이다.

하지만 WS10 엔진의 개발은 순탄하지 않아서, 서방측 전문가들은 2010년 주하이(珠海) 에어쇼에서 처음으로 J-10 전투기에 WS10 엔진이 장착되어 비행 중인 것을 확인했다. 하지만 중국은 최근까지 AL-31F 엔진을 러시아에서 수입했으며, 대부분의 J-10 전투기가 국산 엔진을 탑재하지 못하는 것으로 추정된다.

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변형 및 파생형

J-10의 기본형 J-10A는 중국 공군에 배치된 최초 양산형으로, 현재까지는 대량 생산된 유일한 버전이다. 중국 공군의 곡예비행팀 ‘8월1일’은 곡예비행을 위한 스모크 디스펜서 등이 장착된 J-10AY형을 운용 중이며, 일부 소식통들은 2010년 중국 해군 항공대가 J-10을 J-10AH라는 이름으로 소수 도입했다고 하나 확실하지 않다.

또한, J-10A는 FC-20이라는 이름으로 파키스탄 공군에 수출이 추진되었으나, 실제로 실현되지는 못했다. J-10A의 복좌 훈련기 버전은 J-10S이며, 후방 좌석이 추가되고 기체 등허리 위쪽 부분의 전자장비 수납 형상이 달라진 것을 제외하면 J-10과 같다.

중국 공군은 J-10A의 양산과 함께 개량형 개발도 동시에 진행했는데, J-10B와 J-10C가 그것이다. 2006년부터 알려진 개량 계획은 2009년 3월 J-10B의 프로토타입이 처음 공개되면서 밝혀졌는데, J-10B의 주요 개량점은 크게 3가지다. 첫 번째로는 공기흡입구의 디자인이 변경되었는데, F-35 전투기에도 적용된 일명 DSI(Diverter-less Supersonic Inlet) 공기흡입구를 채용해 동체와 공기흡입구 사이의 빈 공간을 없애 효율을 높이고, 기체의 레이더반사면적을 감소시키는 효과를 얻었다. 두 번째 차이점은 기수 캐노피(canopy) 앞에 전자광학 적외선 추적장비(IRST)를 장착한 것으로, 레이더와 함께 피아식별과 표적탐지를 할 것으로 보인다.

마지막으로 신형 레이더가 장착되고 레이돔(radome)의 형상도 변경되었는데, 이 레이더는 기계식이 아닌 능동전자주사식(AESA) 레이더로 변경되어 동시 다목표 추적능력, 최대탐지거리, 공대공/공대지 모드 동시 운용이 가능하여 그 성능이 크게 향상된 것으로 보인다.

2013년 12월에는 J-10B를 개량한 ‘J-10C’가 처음 등장했고, 2015년 2월에 첫 비행을 실시했다. J-10C는 J-10B에 장착된 WS10G 혹은 개량형 AL-31FN 엔진이 장착되었고, 휴대용 지대공 미사일 등을 탐지할 수 있는 미사일 경보장비(MAWS)와 새로운 통신장비가 추가된 것으로 알려졌다.

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운용 현황

J-10A는 2013년까지 최소 246대가 생산되었으며, 복좌형 J-10S는 86대 이상이 생산된 것으로 알려졌다. 서방측 자료에 따르면, J-10B는 2013년에서 2015년까지 53대 이상이 생산되었고, 2015년 이후에는 J-10C가 35대 이상 생산된 것으로 알려졌다.

2006년 4월 12일, 파키스탄 공군은 J-10 전투기를 FC-20이라는 이름으로 수입하고자 했으나 결국 포기했으며, 러시아 언론은 2007년 10월 24대의 J-10 전투기가 이란에 수출되었다는 보도했으나, 이는 확인되지 않았다.

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제원

• 기종: J-10A
• 형식: 단발 터보팬 다목적 복좌 전투기
•전폭: 9.75m
•전장: 16.43m
•전고: 5.43m
•주익면적: 33.1m2
•최대이륙중량: 18,600kg
•엔진: AL-31FN/WS-10
•최고속도: 마하 1.8
•실용상승한도: 17,000m(55,780ft)
•전투행동반경: 약 300노티컬마일(555km)
•무장: PL-8 단거리 공대공 미사일, PL-12 중거리 공대공 미사일, KD-88 공대지 미사일, LS-500J 레이저 유도폭탄, 23mm 기관포, 레이저 적외선 타게팅 포드
•승무원: 1명
•초도비행일: 1998년 3월 23일

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저자 소개
 
김민석/군사 칼럼니스트
한국국방안보포럼(KODEF) 연구위원이자 에비에이션 위크(Aviation Week) 한국 통신원이며, 《국방저널》, 《맥심 코리아》 등에 군사 관련 칼럼을 연재하고 있다.