무기백과
가와사키 T-4 중등훈련기
전후 일본 항공기술의 부활을 알리다
  • 윤상용
  • 입력 : 2020.03.10 09:07
    가와사키 중공업의 T-4 중등훈련기 (출처: Kawasaki Heavy Industries, Ltd.)
    가와사키 중공업의 T-4 중등훈련기 (출처: Kawasaki Heavy Industries, Ltd.)


    개발의 역사

    일본 항공자위대(航空自衛隊)가 창설되면서 해외로부터 무기 구매가 가능해진 일본은 1960년대부터 항공력 재건에 들어갔으며, 이에 따라 우선 F-86 세이버(Sabre)를 면허 생산 형태로 도입하여 양산에 들어갔다. 하지만 지금까지 제트기 탑승 경험이 없던 자위대 조종사들을 양성하기 위해서는 조종 교육 파이프라인(Pipeline)에 맞는 항공기들이 필요했으며, 이에 따라 우선 교육 용도의 목적으로 록히드(Lockheed: 現 록히드-마틴) 항공의 T-33 슈팅스타(Shooting Star)를 도입하게 되었다. 슈팅스타는 최고 속도 965km/h의 아음속 항공기였으나 록히드의 전설적인 설계자인 켈리 존슨(Clearance “Kelly” Johnson, 1910~1990)이 설계를 지휘한 명작이었다. 항공자위대는 최초 T-33A형을 키트 형태로 들여와 현지 조립을 진행하는 방식으로 추진하면서 1920년~30년대부터 독일 도르니에(Dornier) 등과 기술 협력 형태로 항공기의 대량 양산을 실시했던 경험이 있는 가와사키(川崎)중공업을 현지 조립 업체로 선정했다. 최초 파트 조립 수준으로만 사업을 진행하던 가와사키는 록히드로부터 어느 정도 기술 이전이 완료되자 1956년부터는 면허 생산 형태 전환하여 T-33의 양산을 실시했다.

    가와사키 중공업에 T-33을 면허생산하면서 일본의 항공산업은 부활하기 시작했다. (출처: Rob Schleiffert / Wikimedia)
    가와사키 중공업에 T-33을 면허생산하면서 일본의 항공산업은 부활하기 시작했다. (출처: Rob Schleiffert / Wikimedia)

    T-33 도입으로부터 20년이 지난 1970년이 되면서 항공자위대는 큰 전기(轉期)를 맞이하게 된다. 자체적으로 초음속 고등훈련기 개발에 착수하면서 훗날 ‘미쓰비시 T-2’를 탄생시킨 통칭 T-X 사업을 발주하게 된 것인데, 이때 일본 방위청(防衛聽: 현재의 방위성)은 고등훈련기의 해외 직도입을 시도하다가 국내 개발로 선회하면서 1967년 후지(富士)중공업(現 스바루), 가와사키중공업, 미쓰비시(三菱)중공업 3사에 제안 요청서(RFP)를 발행했다. 이 사업에서는 미쓰비시중공업이 1967년 9월 자로 우선협상자로 선정되었으나, 가와사키중공업은 주 하도 업체로 선정되면서 일본 역사 최초의 고등훈련기 개발 사업인 T-X 사업에 일부 참여하게 되었다. 이렇게 T-X 사업에서 자체 방산 업체를 통한 초음속 고등훈련기 개발에 자신감이 붙은 일본 방위청은 1970년대 말부터 기존부터 운용해 온 아음속 훈련기인 후지중공업의 T-1F와 록히드 T-33A의 대체기종 도입을 고려하기 시작했으며, 이번에도 미쓰비시중공업, 후지중공업, 가와사키중공업 세 곳에 제안 요청서를 발행했다. 일본 방위청은 3개 사가 제출한 설계를 평가한 후 1981년 11월부로 가와사키 측의 설계안인 KA-850을 선정했으며, 이를 통한 차세대 중등훈련기 도입 사업 명칭은 MT-X 사업으로 명명했다. 사업의 주 계약자인 가와사키는 전체 사업의 40%를 책임지며, 부 계약업체로는 미쓰비시와 후지중공업 2개 업체와 계약이 체결되었다. 당시 항공자위대는 차기 훈련기가 T-33, T-1뿐 아니라 미쓰비시 T-2나 F-1이 소화하고 있던 교육 훈련 임무도 인수해 주기를 기대하고 있었으므로 1988년 실전 배치를 목표로 하여 총 220대까지 도입할 계획을 수립했다.

    이소자키 고키의 감독하에 만들어진 XT-4 시제기 (출처: tok2.com)
    이소자키 고키의 감독하에 만들어진 XT-4 시제기 (출처: tok2.com)

    가와사키중공업은 일본 방위청의 지원하에 이소자키 고키(磯崎 弘毅) 박사의 지휘로 XT-4로 명명된 MT-X 항공기 개발에 착수했으며, 현재 다수의 항공기로 분산되어 있는 파이프라인 및 임무 용도를 하나로 집약하기로 결정했다. 이에 따라 XT-4는 아음속 항공기로 설계하지만 기동성은 높되 운용 비용은 낮고, 기체 신뢰성은 높은 항공기로 개발 방향을 잡았다. 특히 조종성에 중점을 두어 피스톤 엔진 방식의 후지 T-3 훈련기에 익숙한 조종 훈련생들이 어렵지 않게 기종 전환을 할 수 있도록 했으며, 20년 운용을 기준으로 잡았을 경우 장기적인 경제성도 해외 동급 기종에 비해 불리하지 않도록 최대한 설계에 신경을 썼다. 특히 XT-4에는 일본이 최초로 개발 및 양산한 터보팬(Turbofan) 엔진을 장착해야 한다는 정치적인 문제도 반영됐는데, 이에 따라 이시가와지마-하리마(石川島播磨, 現 IHI)의 F3-IHI-30 엔진을 장착하게 됐다. T-4는 일본 최초의 자체 개발 엔진을 사용함에 따라 단발 엔진이 아닌 쌍발 엔진을 장착하는 것으로 초기 설계 방향이 잡혔는데, 이는 엔진 자체의 출력도 부족했지만 무엇보다 아직 엔진의 안전성이 담보되지 않았기 때문에 하나가 꺼지더라도 다른 하나가 남아서 작동할 수 있도록 두 개를 장착한 것이다. 동체 설계도 기골 강도를 최대한 강하게 하는데 목적을 두었으므로 복합재 사용을 제한하여 오직 레이돔(radome), 미익, 주익 하부 파일런 부분 일부에만 사용됐다. T-4 또한 당시로써는 비교적 최첨단 방식인 컴퓨터 설계(CAD)와 컴퓨터 생산(CAM) 방식을 적용한 점도 대담한 시도였다.

    F3 엔진을 장착한 T-4 시제1호기 (출처: Public Domain)
    F3 엔진을 장착한 T-4 시제1호기 (출처: Public Domain)

    XT-4의 실용 설계는 1983년 말에 완료됐으며, 시제기 6대 항공기의 조립은 1984년 봄부터 시작되어 이듬해에 출고됐다. 첫 시제기는 1985년 7월 29일 초도 비행에 성공했으며, 당시 시제기에 탑승한 시험 비행 조종사는 XT-4의 기동성과 핸들링이 맥도넬-더글러스(현 보잉)사의 F-15 이글(Eagle)보다 우수하다고 평가했을 정도로 기체 성능은 만족스러운 편이었다. XT-4는 이후 2년 반 동안 시험 비행을 실시하면서 500소티 이상을 소화했고, 약간의 설계 변경이 가해지면서 에어브레이크와 유압체계를 이용하는 비행통제시스템 일부가 개선되었다.

    후지산 상공 위로 비행 중인 T-4. (출처: 航空自衛隊)
    후지산 상공 위로 비행 중인 T-4. (출처: 航空自衛隊)

    XT-4의 첫 양산기는 시험 평가와 수락 검사를 마친 후 정식으로 T-4로 명명되었으며, 1988년 9월에 일본 항공자위대에 인도되면서 실전 배치가 시작되었다. 특히 가와사키중공업은 창사 이래 처음으로 설계부터 최종 조립까지 책임진 항공기 완제품을 제작했음에도 불구하고 일정 지연 없이 제시간에 모든 개발과 인도를 소화했으며, 엔진을 납품한 IHI 또한 처음부터 목표로 했던 일정 및 비용을 모두 맞추어 제품을 납품했다. 이는 유사 시기에 개발이 중단된 페어차일드(Fairchild: 2003년경 폐업)의 T-46은 개발 과정에서 양산 가격이 다섯 배 이상 뛰었던 것을 생각한다면 결코 작지 않은 성과였으며, 향후에도 계속 고급 항공기를 제작할 능력을 갖추고 있음을 검증한 것이다.

    이륙 중인 T-4 중등훈련기. (출처: Jerry Gunner / Wikimedia Commons)
    이륙 중인 T-4 중등훈련기. (출처: Jerry Gunner / Wikimedia Commons)

    세계적인 항공 잡지인 플라이트 인터내셔널(Flight International)는 T-4가 세계 수출 시장에 내놓아도 충분히 경쟁력이 있는 훈련기가 될 것으로 평가했다. 하지만 당시 일본은 아직 수출 3금 정책을 고수하고 있던 시기였으므로 군용 물자의 해외 수출이 허가되지 않아 T-4는 오로지 일본 항공자위대에서만 도입하여 운용했다. T-4는 이후 훈련기뿐 아니라 일본 항공자위대의 곡예 비행팀인 블루 임펄스(혹은 블루 임파루스, Blue Impulse)에서 도입하여 주 기종으로 도입하여 운용하고 있다.

    이륙 중인 T-4 중등훈련기. (출처: Jerry Gunner / Wikimedia Commons)


    특징

    정면에서 본 T-4의 모습. (航空自衛隊)
    정면에서 본 T-4의 모습. (航空自衛隊)

    T-4는 쌍발 엔진을 장착한 아음속 항공기로 개발됐으며, 엔진은 앞서 언급한 바와 같이 IHI의 F3-IHI-30 터보팬 엔진이 장착됐다. F3 엔진은 최대 3,520 파운드의 출력을 냈으나 전반적으로 출력이 모자라는 편이었기 때문에 쌍발로 설계됐으며, 이는 처음 터보팬 엔진을 면허 생산한 IHI 측의 기술 안정성에 따른 위험 분산을 목적으로 두 개의 엔진을 장착한 경향도 강하다. T-4는 저익(低翼)을 채택했으며 후퇴각은 27.5˚가 적용되었고, 출력 대비 중량도 주요 경쟁 기종인 호크나 알파 젯 보다 20%가량 크다. 그런 의미에서 T-4가 실제 경공격기로 운용됐다면 동급 기종 중에서 우수한 항공기로 분류됐을 것으로 보인다. 가와사키 측도 이 점에 염두를 두어 훈련기 형상에도 하드포인트 3개를 달아 단순한 형태의 공대공 미사일이나 폭탄, 기관총 포드를 운용할 수 있도록 했지만 항공자위대는 T-4를 경공격기로 운용한 적이 없다.

    이시가와지마-하리마(IHI)중공업의 F3-IHI-30 터보팬 엔진의 모습. 일본이 자체 생산한 엔진으로, 시제품인 XF3는 1981년에 생산된 뒤 1985년 7월 XT-4에 탑재되어 처음으로 비행에 성공했다. (출처: Hunini/Wikimedia Commons)
    이시가와지마-하리마(IHI)중공업의 F3-IHI-30 터보팬 엔진의 모습. 일본이 자체 생산한 엔진으로, 시제품인 XF3는 1981년에 생산된 뒤 1985년 7월 XT-4에 탑재되어 처음으로 비행에 성공했다. (출처: Hunini/Wikimedia Commons)

    T-4의 설계는 기체의 장기 운용을 염두에 두고 동체 강도를 강하게 하는데 우선 주안점을 두었으나 레이돔, 수직미익, 에일러론(Aileron), 상승타(rudder) 등 다양한 부위에 카본 복합재를 사용하여 최대한 중량을 줄였다. 반면 기골을 포함한 기체 대부분은 알루미늄 합금을 사용해 강도를 높였으며, 이에 따라 동체가 견딜 수 있는 중력 한계가 커져 최대 7.33G까지 도달이 가능하다.

    청색 블루 임펄스(Blue Impulse) 도장이 된 항공자위대 제11항공대 소속 T-4. (출처: Toshihiro Aoki(www.jp-spotters.com))
    청색 블루 임펄스(Blue Impulse) 도장이 된 항공자위대 제11항공대 소속 T-4. (출처: Toshihiro Aoki(www.jp-spotters.com))

    또한 아음속 에어포일(airfoil)을 도입하여 비행 특성과 기동성이 우수해 기본 훈련 과정의 조종사들이 중등 훈련 과정으로 어렵지 않게 전환할 수 있도록 설계했다. T-4 특유의 아음속 에어포일은 가와사키중공업과 일본 방위청 산하 기술연구개발본부(技術硏究開發本部, TRDI/現 방위장비청[ATLA]으로 개청)가 특별히 개발하여 고받음각에서 우수한 기체 조종성과 회전 특성을 갖추도록 한 것이다.

    T-4의 조종석. 기체 번호 46-5721번기로, 2017년 11월 26일에 후쿠오카현 쓰이키 기지(築城基地)에서 촬영된 것이다. (출처: Hunini/Wikimedia Commons)
    T-4의 조종석. 기체 번호 46-5721번기로, 2017년 11월 26일에 후쿠오카현 쓰이키 기지(築城基地)에서 촬영된 것이다. (출처: Hunini/Wikimedia Commons)

    T-4는 기본적으로 전 기체의 디지털화를 지향해 장착 항전장비의 크기와 중량을 최소화했다. T-4에 채택된 장비는 대부분 일본 국내 업체에서 조달하는 것을 원칙으로 했으나, 미국 허니웰(Honeywell)사의 레이저 자이로스코프를 사용한 관성항법체계, 스퍼리(Sperry)사의 변환기를 사용한 비행 데이터 컴퓨터 등 일부 해외 제품이 장착됐다. 또한 기내산소공급장치(OBOGS: On-board Oxygen Generation System)는 면허 생산 형태로 개발하여 장착했으며, 인공조타감각장치(Artificial Feel System) 같은 경우는 영국에서 도입한 것으로 알려졌다.

    T-4의 조종석. 기체 번호 46-5721번기로, 2017년 11월 26일에 후쿠오카현 쓰이키 기지(築城基地)에서 촬영된 것이다. (출처: Hunini/Wikimedia Commons)


    운용 현황

    도시 상공 위를 비행 중인 T-4. (출처: 航空自衛隊)
    도시 상공 위를 비행 중인 T-4. (출처: 航空自衛隊)

    T-4는 실제 기체 통합과 사업 주도 자체는 가와사키중공업에서 진행했지만 일본 내에 존재하던 대규모 항공 관련 기업 다수가 하청 형태로 참여했다. 예를 들자면 후지중공업은 주익 및 미익 생산을 맡았고, 미쓰비시중공업은 동체 중앙부와 엔진 흡입구를 맡았으며, 가와사키중공업은 기수와 나머지 동체 부분 생산을 책임졌다. 엔진은 이시가와지마-하리마(IHI)에서 면허 생산 형태로 납품했으며, 시마즈사는 카이저(Kaiser) 전방상향시현기(HUD: Head-Up Display)를 비롯한 조종석의 비행 계기의 면허 생산을 받았다. 최종 조립은 기후현(岐阜県)의 가와사키 공장에서 실시했으며, 당초 계획으로는 8년간 양산을 실시할 예정이었다.

    편대 비행 중인 항공자위대 제 13비행교육단 소속 T-4. (출처: 航空自衛隊)
    편대 비행 중인 항공자위대 제 13비행교육단 소속 T-4. (출처: 航空自衛隊)

    가와사키중공업은 생산 기간 중 평균 월 2.5대의 항공기를 생산했다. T-4는 총 208대가 양산되었으며, 항공자위대는 중등훈련기 용도로만 운용했으나 기본 설계부터 무장 장착이 가능하도록 했던 점을 본다면 사실 항공기의 설계 철학 자체는 근접항공지원(CAS: Close Air Support)을 염두에 두었던 것으로 보인다.

    편대 비행 중인 항공자위대 제1항공단 제 31비행교육대 소속 T-4. (출처: 航空自衛隊)
    편대 비행 중인 항공자위대 제1항공단 제 31비행교육대 소속 T-4. (출처: 航空自衛隊)

    플라이트 인터내셔널지는 T-4를 영-불 합작 훈련기인 다쏘(Dassault)/도르니에 알파 젯(Alpha Jet), 영국 BAE 시스템즈의 호크(Hawk)와 동급 기종으로 보았으며, 성능 또한 T-4가 이들보다 우수한 것으로 평가했다. 항공자위대는 1989년부터 T-4를 실전에 투입했으며, 시즈오카현(静岡県) 하마마쓰 기지(浜松基地)에 위치한 제1항공단 31교육비행대에 첫 배치를 시작으로 16개의 교육 및 전술비행대에서 운용되었다. 이 중 해체된 미야자키현(宮崎県) 소재 제202비행대를 제외한 타 비행대에서는 여전히 T-4를 중등훈련기로 운용 중이다.

    편대 비행 중인 T-4 중등훈련기. (출처: 航空自衛隊)
    편대 비행 중인 T-4 중등훈련기. (출처: 航空自衛隊)

    이들 비행대 외에도 일본 중부 항공방면대 사령부 지원비행대(中部航空方面隊司令部支援飛行隊/사이타마현), 북부 항공방면대 지원비행반(北部航空方面隊支援飛行班/아오모리현 미사와 기지), 남서부 항공방면대 지원비행반(南西部航空方面隊支援飛行班, 오키나와현 나하 기지), 서부 항공방면대 사령부 지원비행대(西部航空方面隊司令部支援飛行隊, 후쿠오카현 카스가 기지), 가상 적기를 운용하는 항공자위대 비행교도군(飛行教導群, 이시가와현 고마쓰 기지), 항공자위대 비행개발실험대(飛行開発実験団, 기후현 기후 기지), 그리고 제4항공단 제11비행대 ‘블루 임펄스(혹은 블루 임파루스, ブルーインパルス)’ 항공자위대 공중곡예비행단 등에서 T-4를 운용 중이다.

    고마쓰(松基) 기지 항공제에서 공중 곡예 중인 항자대 제11비행대
    고마쓰(松基) 기지 항공제에서 공중 곡예 중인 항자대 제11비행대 "블루 임펄스" 소속 T-4 백투백 비행 (출처: Cp9asngf/Wikimedia Commons)



    파생형

    XT-4: 시제기 형상. 총 4대가 양산됐다.

    XT-4 시제1호기 (출처: Public Domain)
    XT-4 시제1호기 (출처: Public Domain)

    T-4: 훈련기 형상. 총 208대가 양산되어 항공자위대에 인도됐다.

    회색으로 도장된 T-4. (출처: 航空自衛隊)
    회색으로 도장된 T-4. (출처: 航空自衛隊)


    "블루임펄스"용 도장이 된 T-4 중등훈련기. (출처: Toshihiro Aoki(www.jp-spotters.com)



    제원

    종류: 중등훈련기/경공격기
    제조사: 가와사키중공업
    승무원: 2명
    전장: 13m
    전고: 4.6m
    날개 길이: 9.9m
    날개 면적: 21㎡
    종횡비: 4.7:1
    중력 한계: ~7.33G
    자체 중량: 3,700kg
    이륙 중량: 5,730kg
    최대 이륙 중량: 7,500kg
    최대 연료량: 2,241 리터
    추진체계: 3,670파운드(16.32kN) 급 이시가와지마-하리마(IHI) F3-IHI-30 터보팬 엔진 x 2
    최고 속도: 1,038km/h
    실속 속도: 167km/h
    실용 상승 한도: 15,240m
    항속 거리: 1,668km
    순항 거리: 1,300km
    상승률: 51m/s
    무장: 하드포인트 5개(주익 하부 4개, 동체 하부 1개)에 무장 및 증가탱크 장착 가능
            ㄴ70mm 무(無) 유도 방식 로켓 포드
            ㄴAA-4 공대공 미사일
            ㄴASM-2 장거리 대함미사일
            ㄴ기관총 포드
            ㄴ자유낙하식 폭탄 등 장착 가능
    대당 가격: 3,016만 달러(1998년 기준)


    저자 소개

    윤상용 | 군사 칼럼니스트

    가와사키 T-4 중등훈련기

    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.

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