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<윤석준의 차밀> 중국 J-X형 제6세대 전투기가 직면할 문제
작성자 : 윤석준(203.255.xxx.xxx)
입력 2023-05-22 09:36:47
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<윤석준 차밀 2023년 5월 22일>

중국 J-X형 제6세대 전투기가 직면할 문제


요약

세계 각국들이 미국 록히드 마틴(Lockheed Martin)사 F-22형과 F-35형 스텔스 전투기(이후 ‘스텔스기’)로 대변되는 제5세대 전투기를 실전에 투입하는 가운데, 미국 등 서방 주요 국가들이 차세대인 ‘제6세대’ 전투기를 경쟁적으로 개발하고 있다. 

예를 들면 독일, 프랑스와 스페인의 『미래 전투 공중 체계(Future Combat Air System: FCAS)』, 영국, 스웨덴과 일본의 『글로벌 전투 공중 프로그램(Global Combat Air Program: GCAP)』, 미 공군과 해군의 『차세대 공중 우세(Next Generation Air Diminance: NGAD)』 계획 등이다. 

중국은 세계에서 미국과 같이 2개 유형의 제5세대 스텔스기를 개발하였고, 동아시아에서는 유일하게 독자형 제5세대 스텔스기를 운영하는 국가이다. 2021년 6월 26일부터 정두(成都) 항공개발사(CAC)의 J(殲)-20형 스텔스기가 실전에 배치되었고, 선양 항공개발사(SAC)사 FC-31형 스텔스기는 Type 003형 푸지엔(福建) 항모용 J–35형 스텔스 함재기로 개조하는 가운데, 중국 매체들이 2019년부터 독자형 제6세대 전투기를 개발하고 있다고 보도하였다. 

하지만 군사 전문가들은 미국 등 서방 주요 국가들의 제6세대 전투기 개발과 관련된 미래 공중작전 개념 연구, 신소재 및 첨단 우주항공과학기술 연구개발을 고려할 시, 중국이 아직도 J-20형과 FC-31형 스텔스기의 기술적이며 운영상 문제를 해결하기도 어려운 상황하에 독자형 제6세대 전투기를 개발하는 것은 매우 어려울 것으로 전망하였다. 




세계 주요 국가들이 자국이 생산한 독자형 전투기에 ‘세대(genration)’가 적용된 것은 미국 록히드 마틴사(Lockheed Martin)가 2005년 12월에 스텔스(stealth 또는 low-observble effect) 기능을 적용한 F-22형 랩터와 2015년부터 지난 5월까지 약 920대를 생산한 F-35A/B/C형 라이트닝 스텔스기를 개발하면서 이들을 “제5세대”라고 명명함에 따른 추세로서, 미래 차세대 전투기는 ‘제6세대’ 전투기로 호칭되고 있다. 

중국은 미국과 같이 세계에서 유일하게 J-20형과 FC-31형의 2개 유형의 제5세대 스텔스기를 개발한 국가이며, 동아시아에서 독자적 제5세대 스텔스기를 실전에 배치한 유일한 국가이다. 그런데 중국이 아직도 이들 스텔스기에 대한 기술적이며 운영상의 문제에 직면하고 있는 것으로 알려져 가운데, 중국 매체들이 J-X형 제6세대 전투기를 개발한다고 발표하여 군사 전문가들의 주목을 받고 있다. 

2021년 6월 26일에 중국 공군은 미 공군 F-22형 스텔스기에 대응하기 위해 개발한 J-20형 스텔스기를 서부 전구와 동부 전구 사령부에 배치하였으며, 지난 1월 18일 대만해협에 처음으로 투입되었으나, 미군에게 J-20형의 성능이 노출되는 것을 우려하여 북부 공역에서만 제한적으로 작전하였다. 

특히 중국 J-20형 스텔스기는 제5세대 전투기 중에 가장 무겁고, 스텔스 효과(low-observable effect)가 가장 낮으며, 특히 러시아산 Saturn AL31형 엔진 부품확보가 어렵자, 시안(西安) 항공엔진개발사의 독자형 WS-15형과 WS-19형 엔진으로 교체하였으나, 아직도 공중작전 완전성을 이루지 못한 것으로 알려져 있다. 

군사 전문가들은 미국 등 서방 주요 국가들이 개발하고 있는 다양한 제6세대 전투기용 미래 공중작전 개념과 첨단 신소재와 우주항공과학기술 연구개발의 수준을 고려할 시, 중국이 J-X형 제6세대 전투기를 개발하는 것에 대해 다음과 같은 문제가 나타날 것으로 전망하였다.

첫째, 미래 공중작전 개념이다. 제5세대 스텔스기부터 공중확보를 위한 근접 공중전(dogfight) 개념은 거의 사장(死藏)되었으며, 제6세대 전투기는 공중우세(Air Domiance) 확보를 위한 미래 공중작전 개념을 지향하고 있다. 

이에 제6세대 스텔스기는 스텔스 기능에 이어 장거리 능동전자주기 위상배열(AESA) 센서와 최대 200㎞ 수준의 공대공/지/함 미사일을 탑재하면서 공중공간 확보를 위한 전투기-대-전투기 간 공중전이 아닌, 원거리 공중타격을 위한 공중우세를 주요 임무로 변경되었다.

지난해 11월 미육군의 Covergence Project Secnario B 훈련에서 미래 중국의 위협에 대응하기 위해 신설한 미 육군 다영역기동부대(Multi Domain Task Force: MDTF)는 F-35형 스텔스기를 공중 ISRT 임무에 투입하여 지휘결심 시간을 최소로 단축시켰다. 

이제 제6세대 전투기는 다영역작전(MDO)에서의 적 정보정찰, 감시(ISR) 임무와 유무인기 복합전(MUM-T)에 의해 동반한 다수의 무인기를 전장에 투입하는 임무에 더욱 특화될 것으로 전망되며, 이는 독일, 프랑스와 스페인 간 공동 개발할 FCAS의 『차세대 전투 임무 체계(Future Combat Mission System: FCMS)』 연구에서 식별되고 있다. 

반면, 중국 공군은 2021년 6월부터 실전에 배치한 J-20형 스텔스기를 2022년 3월 동중국해, 2022년 4월 남중국해, 지난 1월에 대만해협에서의 ISR 정찰 공중작전에 제한적으로 투입하는 수준에 있다. 

이런 가운데 지난해 11월에 광조우(廣州) 주하이(朱海) 에어쇼에서 모형으로 공개한 J-X형 제6세대 전투기가 어떤 공중작전 개념하에 운영될 것인지에 대해 공개된 바가 전혀 없다. 단지 군사 전문가들 간에 유무인기 혼합전 개념에 의해 로열 윙맨(loyal wingman) 기능의 다수 무인기에 대한 모선 임무를 수행한다는 것이 전부이다.  

둘째, 엔진 개발이다. 전투기 엔진은 공중작전 기량, 스텔스 효과, 적의 열추적 미사일 대응에 있어 중요하다. 이에 미국, 유럽 주요 국가와 일본은 제6세대 전투기 개발에 있어 가장 먼저 신형 엔진 개발에 집중하고 있다.

예를 들면 독일, 프랑스, 스페인은 2019년부터 닷소(Dassault), 에어버스(Airbus), 인드라 시스테마스(Indra Sistemas), 엠티유(MTU) 등으로 구성된 신형 엔진 연구 개발팀(European Military Engine Team)을 통해 FCAS용 신형 엔진을 개발하고 있다. 

특히 미국은 2022년 8월 19일에 F-35형 스텔스기용 개선형 F135-PW-101형 엔진을 NGAD용 『차세대 엔진(Next Generation Adaptive Propulsion Program(NGAPP)』으로 개량하기 위해 록히드 마틴사, 노드롭 그루만사, 제너날 일렉트릭사, 프래트&휘트니사와 ‘과도기 개발 프로그램(Adaptive Engine Transition Program: AETP)’을 추진하고 있다. 2022년 8월 22일 『The War Zone』은 AETP에 의해 개발될 NGAPP 신형 엔진이 기존 25% 정도의 연료효율을 40%까지 향상될 것이라며, NGAD에 탑재 될 것으로 보도하였다.




하지만 중국 제5세대 CAC사 J-20형과 SAC사 FC-31형 또는 J-35형 스텔스 전투기는 근원적 엔진 부품 확보와 신뢰성에 대한 문제를 갖고 있다. 지난 4월 7일 영국 『제인스 국방주간(Jane’s Defence Weekly: JDW)』은 J-20형 스텔스 전투기가 초기에 러시아 Saturn AL-31FM2형 엔진을 사용하였으나, 핵심부품 확보가 어렵자, 시안(西安) 항공엔진개발사가 13년동안 개발한 WS-10B/C형과 17년동안 개발한 WS-15형으로 교체하였다고 보도하였다. 

또한, 2021년 10월 29일부터 FC-31형 스텔스기를 항모용 함재기로 개량할 J-35형 스텔스기도 러시아 RD-93형 엔진 대신에 궤조우(貴州) 항공엔진개발사 WS-13형 엔진을 탑재하는 것으로 보도하였다. 하지만 지난 3월 27일 『Aviation Week』는 “이들 WS 계열 엔진 모두가 러시아산 엔진을 역설계한 수준에 이라며, 여전히 꼬리 날개 제거에 따른 기동성와 동체 안정을 위한 스러스트 벡터링(thrust vectoring) 분야에 있어 핵심 부품확보의 어려움을 갖고 있다”고 평가하였다. 

특히 2019년 9월 20일 『The Diplomat』은 중국 공군이 WS계열 엔진보다, 러시아산 엔진을 선호하여 당시 러시아산 엔진과 독자형 엔진을 교호로 운영하고 있다고 보도하였다. 이러한 상황하에 중국이 J-X형 제6세대 전투기용 신형 엔진을 개발하고 있다는 보도는 아직까지 없으며 아마도 WS-15형 엔진을 개량하여 탑재할 것으로 전망되고 있다. 

셋째, 첨단 우주항공과학기술 연구이다. 미국, 유럽연합 주요 국가들은 제6세대용 전투기에 적용될 알고리즘, 소프트웨어, 반도체, 초경량 동체를 위한 신소재, 유무인기 복합전(MUM-T)과 무인화를 위한 인공지능(artificial intelligence)과 머신러닝(mechine learning) 개발에 대해 집중적으로 연구하고 있다.

지난 4월 26일 『JDW』은 독일, 프랑스와 스페인이 FCAS 동체(New Generation Fighter: NGF)를 위한 신소재, 차세대 전투기 무기체계(Next Generation Weapon System: NGWS)을 위한 융합 알고리즘, 원격 무인기 통제(Remote Carrier: RC) 네트워크, 항공 전투 클라우드(Air Combat Cloud: ACC) 체계 등을 진행하고 있다고 보도하였다. 

반면, 지난 2월 1일 중국 『환구시보(環球時報)』는 2022년 11월 중국 주하이 에어쇼가 컴퓨터 그래픽에 의해 제작한 수직적 꼬리날개(Fin)와 조종사석 옆의 날개(canard) 제거, 동체와 날개를 일체화시킨 델타식 또는 다이야몬드식 J-X형 제6세대 전투기 동체 모형을 보도하였다.

특히 중국 군사 전문가들의 의견을 들어 J-X형 제6세대 전투기가 J-20형 스텔스기보다, 외형을 단순화시키고, 이륙중량을 늘리었으며, 작전거리를 확장하였고 엔진의 고효율성을 이룰 것이라고 자평하였으나, 이를 구체적으로 어떻게 연구하는지에 대해서는 세부적 공개가 없었다. 

또한, 『환구시보(環球時報)』는 아무런 상세 우주항공과학기술 연구계획 공개없이 J-X형 제6세대 전투기가 미국의 제6세대 NGAD보다 우수할 것이라고 자평하였으나, 군사 전문가들은 미래 전력 개발에 있어 ‘우연’은 더 이상 없으며, 첨단 우주항공과학기술 연구를 위한 충분한 투자와 인내가 결정한다고 평가하며 의구심을 제기하였다. 현재 CAC사 611연구소가 날개 모형을 제작중이고 가상 동체를 FL-3 동풍시험관에서 하였으며, 상하이에 있는 『중국 항공 라디오 전자 연구소(China Aeronautical Radio Electronic Research Institute: CARERI)』가 체계통합을 연구하는 것으로 알려져 있다. 

넷째, 동체-센서-무장-무인기 간 일체화이다. 지난 2월 3일 홍콩 『사우스 차이나 모닝 포스트(South China Morning Post: SCMP)』는 중국 웨이보 동영상 공개를 근거로 J-20형 제5세대 스텔스기의 수직 꼬리와 기동성을 위한 옆날개(canard)를 제거하여 J-X형 제6세대 전투기가동체와 엔진, 센서, 무장, 심지어 로얄 윙맨 무인기 간 일체화를 시켰다고 보도하였다. 

하지만 지난 2월 7일 『Air&COSMOS International』은 당시 J-X형 제6세대 전투기가 J–20형과 미 공군 B-2 스피릿 전략폭격기를 융합한 모형이라고 보도하였다. 특히 군사 전문가들은 중국이 일본 F-X형 전투기와 영국과 이탈리아가 개발한 템페스트(Tempest) 전투기 간 융합햐려는 GCAP 방식을 모방해 J-X형 제6세대 전투기 모형을 J-20형 스텔스기와 미 공군 B-2형 전략폭격기간 융합한 모형을 동영상에 공개한 것으로 평가하며, 제5세대 전투기 수준이라고 보도하였다. 

영국, 이탈리아와 일본은 일본 미쓰비시 전자사(Mitsubishi Electric Corporation)가 개발중인 제6세대 F-X형 전투기와 영국과 이탈리아가 공동으로 개발하고 있는 제6세대 템페스트 전투기 동체를 통합하고, 이들 3국이 개발한 엔진, 센서, 무장을 통합된 동체에 거미망과 같은 웹(Sider’s Web)으로 일체화시키는 개념을 연구하고 있다.

다섯째, 개발 시기이다. 지난 4월 26일 『JDW』는 대부분의 제6세대 전투기가  2020년대 말경에 시제기를 생산하여 시험평가 과정을 거친 이후, 2035년 전후에 초기생산 단계에 들어갈 것으로 전망하였다. 

영국, 스웨덴과 일본은 2028년 경에 GCAP 시제기를 제작하고, 2035년 경에 실전 배치를 계획할 계획이고, 독일, 프랑스과 스페인은 2029년까지 FCAS 시제기를 제작하여 2040년에서 2045년 간에 초기생산 단계에 들어가 2050년 경에 실전배치할 것으로 알려져 있다. 

하지만 미국은 중국의 미래 도전과 위협에 대비하여 2030년대에 수명주기에 도래될 F-15/16형과 F/A-18E/F형 함재기를 2030년대에 교체하기를 기대하고 있으며, 유럽 주요 국가들이 선 엔진과 우주항공과학기술, 신소재 개발에 치중하는 것과 달리, 점차 가중되는 중국의 위협을 먼저 고려하여 NGAD 개발을 추진하는 상반된 모습을 보였다. 




중국 J-X형 제6세대 전투기 개발시기는 ‘미궁’이다. 우선 군사 전문가들은 러시아가 중국을 적극적으로 지원하지 않으면 중국의 J-X형 제6세대 전투기 개발 시기가 매우 부동적일 것이라고 전망한다. 2016년 7월 13일 『The Diplomat』은 러시아가 Sukhoi-57 PAK FA 제5세대 스텔스기를 개발하면서 제6세대 전투기를 준비한다고 발표하고 있으나, 실제로는 Su-57형 제5세대 전투기를 축소한 새로운 전투기를 해외시장을 겨냥하여 개발하고 있다며, 제6세대 전투기 개발에는 별 관심을 보이지 않고 있다고 평가하였다. 2021년 러시아는 Su-57형 스텔스기를 축소한 Su-75형 체크메이트(Checkmate) 제5.5세대 스텔스기를 2024년에 시험비행할 것이며, 2027년부터 생산할 것이라고 발표하였다.

아마도 이는 중국 J-X형 제6세대 전투기 개발에 대한 기술적이며 부품공급 지원 측면에서 매우 부정적 요인으로 작용할 것이다. 이에 따라 중국의 J-X형 제6세대 전투기 개발기간이 기존의 J-20형과 FC-31형보다고 더 길어질 가능성이 크다.  

현재 중국은 미국, 유럽 주요국가 및 일본과 달리 지난 2월 1일 『환구시보(環球時報)』 보도 이후 각종 매체를 통해 단지 컴퓨터 그래픽에 의한 제6세대 전투기 모형(mock up), 가상그림(artwork) 동영상(video)을 중구난방식으로 공개하고 있다. 하지만 군사 전문가들은 중국이 상기 문제들을 해결하지 못하면, 결국 중국의 J-X형 제6세대 전투기는 미국 등 서방 주요 국가의 제6세대 전투기를 모방하는 흉내쟁이(copycat)가 될 것으로 전망하고 있다. 


작성자 윤석준은 한국군사문제연구원 객원연구위원이자,
 한국해로연구회 집행연구위원과 육군 발전 명예자문위원으로 활동 중이며,
 예비역 해군대령이다.

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댓글 1
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  • bestsas_mania (183.109.xxx.xxx)
    2023-05-22 15:12:40
    미제가 나오기전에는 죽었다 깨나도 안나올겁니다.왜냐?미국애들 도면 해킹해야 설계가 시작되거든요.
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  • sas_mania (183.109.xxx.xxx)
    2023-05-22 15:12:40
    미제가 나오기전에는 죽었다 깨나도 안나올겁니다.왜냐?미국애들 도면 해킹해야 설계가 시작되거든요.
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