입력 : 2020.03.23 09:34

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[무기백과]

IAI 하피 로이터링 무인기

방공망 제압의 개념을 바꾼 원조 ‘자살 돌격기’

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IAI 하피 <출처: Public Domain>


개발의 역사

1964년, 중동 지역에서 통칭 PLO(Palestine Liberation Organization)로 알려진 팔레스타인 해방기구가 결성되면서 숙적 이스라엘에 대한 조직적인 저항이 시작되었다. PLO는 최초 요르단에 거점을 잡은 후 활동을 시작하였다. 이들은 1967년 3차 중동전, 일명 ‘6일 전쟁’에서 처음 팔레스타인을 하나로 결집하여 두각을 나타냈으나, 3, 4차 중동전쟁에서 패한 후 요르단이 미국의 중재로 이스라엘과의 수교를 선택하자 PLO 역시 거점을 레바논으로 옮길 수밖에 없었다. 이렇게 레바논으로 몰린 팔레스타인 난민이 30만 명을 넘기기 시작하자 레바논 남부에는 비공식적인 ‘팔레스타인 국가’가 생긴 것이나 마찬가지가 되었으며, PLO는 이곳을 거점으로 하여 반복적인 이스라엘에 대한 게릴라 공격, 요인 암살 및 테러를 지휘하게 된다. 특히 1982년 초 영국 대사로 나가있던 이스라엘의 숄로모 아르고프(Sholomo Argov, 1929~2003) 대사에 대해 팔레스타인계 무장 단체인 아부 니달 조직(ANO)이 암살을 기도하다 불발되었는데, 메나헴 베긴(Menachem Begin, 1913~1992) 당시 이스라엘 총리는 이 사건을 사실상의 전쟁 도발(casus belli)로 간주한다고 선언하였다. 이에 이스라엘 국방군(IDF: Israeli Defense Forces)은 1982년 6월 6일부터 레바논 남부의 PLO 거점 침공을 실시하였으며, 만 3년간 전쟁을 치르면서 전략적으로는 압승했다고 말하기 어려우나 전술적으로는 승리를 달성했다.

1982년 레바논 전쟁에서 이스라엘군은 적 방공망 교란을 위해 무인기를 다량으로 투입했다. <출처: Public Domain>

이스라엘은 이 전쟁에서 다수의 무인항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)를 전장에 투입하여 활용했는데, 적의 주요 거점을 타격하기 위해 유인항공기를 투입하기 전 무인기를 다량으로 투입시켜 방공망을 어지럽히는 미끼로 활용한 뒤, 그 뒤를 따라 유인기가 들어가거나 대방사(對放射: Anti-radiation) 미사일을 활용하여 방공체계를 하나씩 제거하는 방식을 취했다. 전자전과 무인항공기를 복합적으로 활용한 이스라엘은 “몰 크리켓(Mole Cricket)” 작전과 “드러그스토어(Drugstore)” 작전을 실시하면서 이스라엘 공군은 시리아 공군기 29대를 격파하고 17개의 방공포대를 제거하는 전과를 올렸으나, 이날 이스라엘 측이 상실한 것은 단 한 대의 UAV 뿐이었다. 이날 밤 이스라엘 공군은 이동 중이던 시리아 군 기갑여단 1개를 바알베크(Baalbek)에서 전멸시켰으며, 이튿날에는 6개의 방공포대를 추가로 격파하면서 사실상 시리아의 방공 능력을 완전히 무력화했다. 이 승리는 진공 상태에 빠져있던 이스라엘 방위군이 다시 베카(Bekaa) 계곡을 향해 진격을 재개하는 데 결정적인 역할을 했다.

1982년 1차 레바논 전쟁에서 교훈을 얻은 이스라엘 방위군은 적 방공망 제거의 중요성을 이해함에 따라 적 레이더 시설에서 쏘는 전파를 읽으면 이를 향해 돌진해 제거하는 방공망 제압용 미사일 개발에 돌입했다. 이 시기부터 무인항공기의 활용에 관심이 커진 이스라엘은 방공망 제압 미사일을 개발하면서 무인항공기를 활용하는 방향을 고려하게 되었는데, 이는 UAV 자체가 인명 피해의 가능성을 줄일 뿐 아니라 이에 따른 정치적인 리스크를 낮출 수 있기 때문이었다. 특히 징집제 국가인 이스라엘은 한국과 마찬가지로 징집된 병력의 사상자 발생에 민감할 수밖에 없으며, 불필요한 전사자의 양산은 정치적인 부담이었다. 이에 이스라엘 공군은 유인기의 안전성을 확실히 하기 위해 적지 진입 전 적 방공레이더를 무력화할 수 있는 방안에 대해 고민했으며, 그 결과 UAV와 대방사 미사일을 결합한 세계 최초의 ‘로이터링 무기(LM: Loitering Munitions/혹은 ‘배회폭탄’)’의 개발이 진행되었다.

1982년 레바논 전쟁에서 무인기의 활약에 고무된 이스라엘은 로이터링 무인기의 개발에 나섰다. <출처: IDF>

개발에 돌입한 주체는 이스라엘 국영 기업으로 항공 관련 사업을 도맡아 하고 있던 이스라엘 항공우주산업(IAI: Israel Aerospace Industries)사였다. 로이터링 무인기는 일반 무인항공기처럼 활주로나 사출기를 이용해 이륙한 후 우선 적지 상공을 정찰하며 비행하도록 설계했다. 그러면 상공에서 배회 중인 비행체를 본 적군이 방공체계를 가동하면서 레이더를 작동시킬 것이며, 적 레이더 전파를 읽은 로이터링 무인기는 원점 추적/유도 모드로 들어가 레이더 시설을 향해 돌진해 기수에 장착된 폭약과 함께 적 레이더를 제거하게 된다. 특히 이 ‘로이터링 무인기’는 미사일이 아니라 무인항공기 형태로 제작되었기 때문에 체공 시간이 길어 최소 5~6시간 이상 체공할 수 있어 우군이 본격적으로 교전에 돌입하기 한참 전부터 적지를 수색하며 적 주요 자산과 레이더를 사전에 탐지 및 제거할 수 있었다.

IAI가 로이터링 무인기를 일반 공개한 것은 1990년이었으며, 이 최초의 로이터링 무인기는 그리스 신화에 등장하는 반인반조(半人半鳥)로 여성의 얼굴과 괴조의 날개를 갖고 인간을 납치해 잡아먹는 괴물인 ‘하르피아’에서 따온 하피(Harpy)로 명명했다. 하피는 이스라엘 방위군에 처음 초도 배치된 후 대한민국, 터키, 인도 및 중국에 판매되었으며, 이후 하피가 레이더 시설뿐 아니라 활주로를 비롯한 적의 주요 자산에 대해서도 주요한 공격 수단으로 판단되면서 동체를 크게 재설계하고 조종사의 목표 유도가 가능하도록 제작한 ‘하롭(Harop)’을 비롯해 업그레이드된 후속 시리즈가 등장했다.

IAI 하피 소개 영상 (출처: IAI 유튜브 채널)
하피와 후속작인 하롭(Harop)의 성공에 힘입어 센서 및 UAV 기술이 한층 더 개선된 2000년대 중후반부터는 미국 에어로바이런먼트(AeroVironment)사의 스위치블레이드(Switchblade)를 비롯한 유사 형태의 로이터링 UAV가 다수 개발되기 시작했다. 로이터링 UAV는 정밀유도 포탄의 대안으로 활용될 수 있다는 점에서 효과적인 무기체계로 간주되며, 특히 미사일보다 발사나 대응 시간이 빠르고, 비행 과정에서 적지 정찰이 가능하며, 같은 이유로 눈으로 보면서 타격을 할 수 있어 정밀유도 포탄보다 오차율이 낮다는 장점이 있다. 하지만 소형 항공기의 특성상 탑재 가능한 탄두가 크지 않고, 무엇보다 기상 상황에 강하게 영향을 받는다는 점을 볼 땐 정밀유도 포탄과 상호 보완적인 관계로 활용이 가능할 것으로 보인다. 특히 로이터링 UAV는 이스라엘 공군이 2018년~2019년 시리아 정부군의 SAM 포대를 제거하기 위해 활용했던 것으로 알려지고 있으며, 우군의 인명 손실 없이 사전에 적 주요 방어 자산을 제거할 수 있다는 장점 때문에 점차 전장 위의 활용폭이 커지고 있는 중이다.


특징

로이터링 무인기는 미사일과 무인항공기를 결합한 개념의 무기체계이다. 로이터링 무인기가 중/단거리 미사일과 결정적으로 다른 점은 우선 일반적인 무인항공기처럼 장시간 체공을 하며 주변 정찰을 실시할 수 있으며, 공격을 실시하던 중 표적이 사라지거나 근접하여 확인한 결과 적 자산이 아닌 것으로 판명될 경우 공격 임무를 취소한 후 회수가 가능하다는 점이다. 하지만 기본적으로 탄두의 안전장치가 제거된 순간부터는 “폭발물”과 동일한 상태이므로, 업체 측에서는 무리한 회수를 시도하다가 우군 활주로를 파괴하는 등 예상 못 한 부차적인 피해를 야기하는 대신 안전한 지역에 추락시켜 처리할 것을 권고한다. 하지만 필요한 경우라면 일반 무인항공기와 마찬가지로 다시 활주로로 귀환시켜 회수할 수 있다. 통상 발사 전에는 사출기 안에 탄두 덮개를 장착하여 준비시키며, 이 상태에서 연료를 주입하거나 제거하는 것이 가능하다.

IAI 하피는 미사일과 무인기의 개념을 결합한 로이터링 무인기이다. (출처: Jastrow/Public Domain)
사실 로이터링 무기가 등장할 수 있던 배경은 1990년대 말부터 무인기 및 센서 기술이 발달한 덕이 크다. 우선 이스라엘이 1970년대 말부터 무인기 분야에 관심을 갖기 시작하면서 무인기 비행 통제 기술이 발달하고 기체 소형화가 이루어졌으며, 전자 장비 분야의 발달로 센서와 디지털카메라 기술도 크게 개선되었기 때문에 전장 위에서 비행을 하며 레이더를 쓰는 대신 센서를 활용한 표적 감시나 획득이 가능해졌다. 또한 하피는 레이더 피탐지 면적(RCS: Radar Crossing Section)이 작고, 일반 항공기보다 작아 육안으로도 쉽게 발견하기 어려우며, 제트엔진이 아닌 프로펠러 엔진을 사용하므로 추진열이 없어 열 특성이 낮아 적에게 탐지되기 어렵다는 장점이 있다.
하피는 최대 32kg의 폭탄을 장착하여 탄두중량은 적지만 수직공격으로 파괴력을 높였다. <출처: IAI>
하피에 설치된 엔진은 프로펠러의 추진력으로 항공기를 미는 형태인 푸셔(pusher) 타입이며, 최고 속도는 시속 185km/h 정도로 빠른 편은 아니다. 하지만 굳이 저속의 프로펠러 엔진을 사용한 것은 앞서 설명한 바와 같이 열 특성을 낮춰 피탐지 당할 가능성을 낮추기 위한 목적이 크다. 하피의 최대 이륙 중량은 약 135kg 정도에 불과하며, 그중 탑재가 가능한 탄두 중량은 약 16kg~32kg 정도이다. 물론 32kg 폭약으로 제거할 수 있는 하드 타깃의 종류는 한정적일 수밖에 없으나, 하피는 목표를 탐지할 경우 목표물의 바로 위까지 비행한 후 90도 수직으로 내리꽂아 돌격함으로써 파괴력을 배가시킨다. 하피의 통신 도달 거리는 200km에 불과하나, 실제로는 특정 지역에서 배회하다가 특정 레이더 주파수가 탐지됐을 때 돌격만 하면 되므로 파이어-앤-포겟(Fire-and-Forget) 형태로 운용이 가능하다. 이 경우 최대 임무 범위는 약 500km이다.


운용 현황

하피는 1990년에 일반에 공개되었으며, 수출 시장에서도 활발하게 판매가 되었다. 최초 수출국인 대한민국은 비교적 개발 초창기에 도입을 타진하여 1995년에 계약을 체결하고 1997년부터 2000년까지 약 500억 원 규모로 100여 대의 하피를 도입하였고, 이후에도 약 20대가량을 추가분으로 구입했다. 국군은 1999년부터 공군 제8전투비행단 예하에 운용 대대를 창설한 후 하피를 적 방공망제압용(SEAD) 무인항공기로 운용 중이다. 한때 한국에서 하피의 유지 관리 문제가 논란이 된 적이 있었는데, 이는 무인기 특성상 유인기보다 수명이 짧은 데다 기체 수명이 20년이 지났고, IAI사 자체에서도 차기 기체인 ‘하롭’이나 ‘하피 NG’ 시리즈로 넘어가면서 하피의 생산라인을 걷어냈기 때문에 후속군수지원(ILS: Integrated Logistics Support) 단가가 오른 탓으로 보인다. 또한 로이터링 무인기는 일반 항공기나 무인기처럼 장기간에 걸친 반복 운용을 염두에 두고 개발하지 않으므로 내구성이 좋은 부품류를 사용하기보다는 단가가 낮은 부품류를 사용하는 경향이 강해 수명 주기 자체가 짧은 편에 속한다. 공군은 업체 측이 제시한 유지 관리 비용이 높아 대부분의 하피를 동류 전환 형태로 운용하고 있으며, 완전한 수명 주기가 도래할 시 순차적으로 퇴역시킨 후 국내 업체에서 제작한 로이터링 무인기로 대체할 계획으로 알려져 있다.

발사 순간 탄두를 보호하고 있던 안전장치가 벗겨지면서 사출된 하피. (출처: israel-weapons.com)
대한민국 외에도 터키, 인도 및 중국이 1990년대 중후반에 걸쳐 하피를 도입했으며, 이후 ‘하피-2’로도 불리는 하롭이 공개되었을 때 우크라이나가 도입을 추진했으나, 당시 인접 국가로 사이가 좋지 못하던 러시아의 압력 때문에 도입이 무산된 사례가 있었다. 하피는 미 정부의 무기 기술 이전 문제로 논란이 된 적이 있었는데, 이는 중화인민공화국 정부가 1994년 경 550만 달러로 하피 구매를 진행하면서 발생했다. ‘하피’에는 미국 기술이 들어있지 않으므로 직접적인 미국의 수출 통제 품목은 아니지만, 이것을 중국 인민해방군이 운용할 경우 향후 중국과 대만 간 양안(兩岸) 분쟁이 발생했을 시 미군뿐 아니라 중화민국(대만) 군에게도 심각한 위협을 가할 수 있을 것으로 판단했다. 그러던 중 중국은 도입 10년 후인 2004년경 IAI와 하피의 업그레이드 계약을 체결한 후 전 기체를 이스라엘에 보냈는데, 미 정부는 이에 이스라엘 정부로 하여금 계약을 취소하고 해당 기체를 중국에 반환하지 말라고 압력을 가했다. 하지만 이스라엘은 하피 내부에 미제 부품이 단 하나도 들어가는 것이 없으므로 미국의 수출 통제를 받아야 할 이유가 없다는 입장을 보이면서 거부했고, 결국 미국과 이스라엘은 이 문제를 놓고 지루한 줄다리기를 할 수밖에 없었다. 그러던 중 이스라엘 정부는 2005년경 해당 기체의 업그레이드는 중단했지만 대신 전 기체를 중국에 반환해버리는 조치를 단행했다. 이 문제는 미국과 이스라엘 관계를 순식간에 경색시켰다.
IAI 하피 이미지 일러스트. (출처: Israel Aerospace Industries/iai.co.il)
결국 미 정부는 하피 문제에 대한 보복 차원으로 이스라엘을 합동전투기사업(JSF: Joint Strike Fighter, F-35 국제공동개발사업)에서 일시 제외시켰는데, 명분은 이스라엘 정부가 JSF에 계속 참여할 경우 ‘미국 기술을 제3국에 유출시킬 가능성이 있다’는 이유였다. 하지만 이 조치는 오래가지 못했으며, 미 정부가 같은 해 말인 11월 6일 자로 이스라엘의 JSF 참여 제외를 해제한다고 발표하면서 사건은 마무리되었다. 이 사건은 미국이 자국 기술뿐 아니라 우방국의 첨단 기술도 잠재적인 적대국이나 경쟁국으로 유출되는 것을 통제하려 한 대표적인 사례로 꼽힌다. 이 사건 외에도 이스라엘이 조기경보통제기(AEW&C) 항공기를 수출하면서 순수 이스라엘 기술로 개발한 능동형 전자주사식 레이더(AESA)인 EL/M-2075 팔콘(Phalcon) 레이더를 잠재적인 적국에 판매하려 하자 미국이 수출을 저지한 사례가 있다.
해상용 하롭 소개 비디오 (출처: IAI 유튜브 채널)
IAI는 싱가포르 에어쇼 기간 중이던 2016년 2월 15일에 신형 로이터링 미사일인 하피 NG(Harpy New Generation)을 공개했다. 하피 NG는 그간 발달한 레이더 기술에 발맞추어 최신형 방공 레이더 위협을 수색할 수 있도록 제작했으며, 탐지할 수 있는 주파수 대역폭을 늘렸을 뿐 아니라 대방사 시커(seeker)나 전자광학(EO)/적외선(IR)센서 등을 모두 업그레이드 시켰다. 또한 체공 시간까지 기존 6시간에서 9시간으로 늘어났기 때문에 향후 로이터링 미사일의 활용폭은 더욱 커질 것으로 보인다. 특히 하피 NG는 2010년대 중후반에 아제르바이잔 군이 도입한 바 있으며, 공식적으로 확인은 어려우나 2016년 나고르노-카라바흐(Nagorno-Karabakh) 분쟁 때 다수의 기체가 활용됐던 것으로 알려졌다. 이스라엘 방위군 역시 2018년~2019년경 시리아 정부군과 국경에서 마찰이 발생하자 시리아가 러시아에서 도입한 판치르(Pantsir)-S1 SAM 포대를 격파하는데 로이터링 UAV를 활용한 것으로 알려졌으나, 이때 활용된 것이 하피나 하롭이었는지, 스카이스트라이커(Skystriker)나 딜라일라(Delilah)였는지는 명확하지 않다.


파생형

하피 : IAI사에서 개발한 로이터링 미사일(Loitering Missile)형 무인항공기. 일반 유인기처럼 운용이 가능하나 적 방공 레이더의 파장을 읽을 경우 레이더 원점을 향해 자폭 공격을 실시할 수 있도록 제작했다.

2007년 파리 에어쇼에 전시된 IAI 하피. (출처: Jastrow/Public Domain)

하롭(Harop) : 하피와 유사한 로이터링 미사일이나 동체가 크며, 적 방공레이더의 전파를 읽은 후 돌격하는 방식뿐 아니라 원격 조종을 통해 원하는 지점으로 자폭 공격을 할 수 있도록 설계했다. 적 방공체계 제거를 목적으로 한 하피와 달리, 주로 적 활주로 파괴나 고가치 자산 파괴용으로 운용된다. 수출용으로 ‘하피 2’라는 명칭을 사용하기도 한다. 탄두 중량은 약 15kg이며 하피와 마찬가지로 약 6시간가량 체공이 가능하다.

동체가 커지고 원격 조종을 통해 임의의 목표 공격이 가능해진 하롭(Harop). 2013년 파리 에어쇼에서 촬영된 사진이다. (출처: Julian Herzog)
미니-하피(Mini-Harpy) : 다목적 전술 로이터링 미사일: 2019년에 공개한 하피의 파생형으로, 소형으로 개발하여 지상/해상용으로 활용하도록 제작했다. 탄두 중량은 8kg에 불과하나 임무 범위는 100km 정도에 달하며, 최대 이륙 중량은 45kg 정도로 소부대용으로 개발되었다.
"하피"를 소형화하여 만든 '미니-하피'. (출처: Israel Aerospace Industries/iai.co.il)
무게 45kg! 이스라엘의 최신형 소형 자폭 무인기 '미니하피'(출처:유용원 TV)
하피 NG(New Generation) : 하피의 개량형. 대응 레이더 주파수 범위를 넓히고, 대방사(對放射) 시커(seeker) 등을 교체했다. 레이더 탐지 면적이 넓어졌을 뿐 아니라 동시 탐지가 가능한 표적 수도 늘어났으며, 비행 시간도 초창기 모델에 비해 40% 가까이 향상되어 약 9시간가량 체공이 가능하다. 최대 이륙 중량은 160kg로 늘어났으며, 탄두 중량도 증가했다. 1개 지상통제시설(GCS: Ground Control Station)에서 3대의 하피 NG를 동시에 통제할 수 있다.
IAI 미니 하피 소개 비디오 (출처: IAI 유튜브 채널)


제원

제조사: 이스라엘 항공우주산업(IAI)
용도: 근거리 정찰 및 적 방공망 압박 및 파괴용
승무원: 0명 탑승 / 자동 비행
전장: 2.7m
날개길이: 2.1m
추진체계: 28kW급 UEL AR731 방켈(Wankel) 왕복 엔진 x 1
최고속도: 185km/h
항속거리: 500km
통신거리: 200km
RCS: 0.5㎡ 이하
실용상승한도: 4,570m
최대이륙중량: 135kg
탄두중량: 32kg 고폭탄 탄두 x 1


저자 소개

윤상용 | 군사 칼럼니스트

예비역 대위로 현재 한국국방안보포럼(KODEF) 연구위원으로 활동하고 있다. 미국 머서스버그 아카데미(Mercersburg Academy) 및 서강대학교 정치외교학과를 졸업했으며, 동 대학 국제대학원에서 국제관계학 석사학위를 받았다. 육군 통역사관 2기로 임관하여 육군 제3야전군사령부에서 군사령관 전속 통역장교로 근무했으며, 미 육군성에서 수여하는 육군근무유공훈장(Army Achievement Medal)을 수훈했다. 주간 경제지인 《이코노믹 리뷰》에 칼럼 ‘밀리터리 노트’를 연재 중이며, 역서로는 『명장의 코드』, 『영화 속의 국제정치』(공역), 『아메리칸 스나이퍼』(공역), 『이런 전쟁』(공역)이 있다.