입력 : 2021.06.03 09:05

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[무기백과]

RQ-2 파이오니어 무인기

미국이 도입한 이스라엘 기술

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미 해군과 해병대에서 운용한 RQ-2 파이오니어 무인항공기 <출처 : 미 해군>


개발의 역사

이스라엘은 건국 이후 여러 차례 주변 아랍 국가들과 전쟁을 치렀다. 이 과정에서 몇 차례 큰 실패도 겪었지만, 결국 승리하여 현재에 이르고 있다. 그들이 사용한 무기는 미국이나 유럽제 무기가 대부분이었지만, 점차 자신들이 개량하거나 개발한 것으로 대체되기 시작했다. 이스라엘이 자신들의 요구를 충족하기 위해 개발한 무기 가운데, 군사 기술 최강국으로 꼽히는 미국에 수출된 것도 있다. 대표적인 것이 무인기다.

이스라엘은 1967년부터 1970년까지 수에즈 운하를 두고 이집트군과 치열한 국지전을 벌였다. "소모전(The War of Attrition)"으로 불린 전쟁 동안 이스라엘은 이집트가 도입한 소련제 지대공 미사일 때문에 전투기 작전은 물론이고 정찰 활동도 크게 제약받았다.

이스라엘이 1982년 레바논에서 사용한 스카우트 무인기 <출처 : airwar.ru>

정찰 문제와 아랍군 지대공 미사일 기지를 찾아내고 미사일을 소모시키기 위한 미끼 역할을 위해 1970년대 초반 미국 텔레다인 라이안(Teledyne Ryan, 현 노드롭그루만 Northrop Grumman)으로부터 파이어비(Firebee) 1241 정찰용 무인항공기와 노드롭의 MQM-74A 추카(Chukar) 표적기를 도입했고, 1973년 10월 벌어진 욤 키푸르(Yom Kippur) 전쟁에서 큰 활약을 했다.

그러나, 실시간 정찰에 대한 필요성이 제기되었고, 이스라엘 자체적으로 정찰용 무인항공기 개발을 시작했다. 이때 참가한 업체가 타디란 일렉트로닉 인더스트리(Tadiran Electronic Industries, 현 엘빗 시스템 Elbit Systems)와 이스라엘 항공우주산업(IAI)이다.

타디란은 1979년 마스티프(Mastiff)의 첫 비행에 성공했고, IAI는 1979년 스카우트(Scout)의 첫 비행에 성공했다. 이스라엘 공군은 1979년 6월 무인항공기를 운용할 부대를 창설하고, 두 기체를 모두 운용하기 시작했다.

이스라엘이 레바논 전쟁에서 사용한 후, 미 해병대가 평가한 마스티프 무인기 <출처 (cc) Bukvoed at wikimedia.org>

마스티프와 스카우트는 1980년대 초반부터 이스라엘 주변 지역에 대한 정찰을 수행하면서 아랍군의 군비 상황을 확인하여 이스라엘군이 준비할 수 있도록 했다. 미끼와 정찰용 무인항공기는 1982년 6월 9일, 레바논 베카(Bekka) 계곡에서 이스라엘 공군이 시리아군 지대공 미사일 기지 등을 괴멸시키는 작전에서 큰 역할을 했다.

레바논에서 이스라엘군이 정찰용 무인항공기를 이용하여 거둔 성과는 세계 여러 국가에서 이스라엘제 무인항공기에 대한 관심을 불러일으켰다. 관심을 보인 국가에는 이스라엘에 무인항공기를 제공했던 미국도 있었다. 미국은 베트남전 기간 동안 무인항공기를 이용한 정찰을 수행했지만, 1975년 베트남 철수 후 무인항공기에 대한 관심이 식은 상태였다.

하지만, 1980년대 벌어진 여러 사건으로 인해 군사 개입이 늘어나면서 정찰에 대한 수요가 높아졌다. 1983년 12월 미 해군 소속 항공모함 2척에서 출격한 미 해군 전투기 가운데 A-6 인트루더(Intruder)와 A-7 콜세어(corsair) II 전투기 각 1대가 레바논에 배치된 시리아군 지대공 미사일에 격추되었다. 워싱턴에서 긴급하게 하달된 폭격 명령에 명시된 표적이 배치된 항모전투단이 설정한 표적이 아니었고, 그마저도 사전 정찰이 이루어지지 않아 피해가 발생했다.

미국이 베트남전 기간 동안 사용한 AQM-34N 파이어비 무인정찰기 <출처 (cc) Daderot at wikimedia.org>

이후, 미 해군성 장관은 적대적인 지역에서 전술 정찰을 벌일 조종사들이 겪을 위험을 낮추면서 정보, 감시, 정찰(ISR, Intelligence, Surveillance, Reconnaissance)을 수행할 대안을 찾기 시작했다. 이런 상황에서 바로 1년 전, 레바논에서 활약한 이스라엘제 무인항공기가 주목받았다.

1984년, 미 해병대가 공식적으로 마스티프에 대한 관심을 나타냈고, 타디란은 수출 기회를 잡기 위해 응했다. 하지만, 평가 과정에서 마스티프가 주간 전용 카메라만 갖추고 있으며, 항속 거리와 체공 시간이 요구에 못 미친다는 것이 발견되었다. 미 해병대와 해군은 주야간 작전이 가능한 새로운 무인항공기를 찾는 경쟁을 시작했다.

미 해군이 새로운 무인항공기를 찾으면서, 이스라엘의 타디란과 IAI는 경쟁 대신 협력을 택했다. 두 회사는 각자의 무인기 사업을 합쳐 IAI 산하에 마즈랏(Mazlat, 현재 말 MALAT 사업부)이라는 사업부로 통합했다.

미 해군의 새로운 무인항공기 도입 사업에서 승리한 파이오니어 <출처 : airandspace.si.edu>

IAI 마즈랏 사업부는 마스티프보다 큰 스카우트를 개량한 파이오니아(Pioneer)를 개발하여 미 해군의 요구 사항을 충족시키기로 했다. 파이오니어는 스카우트의 직선형 주익, 트윈 붐(twin boom), 푸셔 프로펠러, 동체 하부 중앙에 위치한 센서 터릿이라는 설계 특징은 그대로 유지했다.

파이오니어에도 경쟁자는 있었다. 캘리포니아주 샌디에이고에 위치한 퍼시픽 에어로시스템(Pacific Aersystems)의 헤론(Heron)-26/미자르(Mizar)와 경쟁했다. 헤론-26/미자르는 동체 길이 3.62m, 날개 길이 6m, 높이 1.15m, 최고 속도 185km/h, 최대 고도 6,100m의 제원을 가지고 있었다.

두 기체에 대한 비행 평가가 진행되었고, 파이오니어가 선정되었다. 하지만, 아무리 뛰어난 외국제 무기라도 자국 업체가 주계약업체가 되어야 한다고 정하고 있다. 미 해군은 파이오니어의 미국 내 생산 업체로 AAI 코퍼레이션(현 텍스트론 시스템 Textron Systems)을 선정했다. 1991년에는 AAI와 IAI가 파이오니어 무인항공기 생산과 사용자 지원을 전담할 파이오니어 UAV Inc.라는 조인트벤처를 설립했다.

미 해병대의 RQ-2 정비 영상

1985년, 미 해군은 파이오니어 UAV Inc.와 무인기 72대와 지원 장비를 도입하는 8,770만 달러 규모 계약을 체결했다. 1986년 6월, 미 해군은 첫 파이오니어 무인항공기를 인수했고, 12월에는 함포 사격을 위한 표적 획득과 피해 판정에 적합한지를 평가하기 위해 전함 USS 아이오와(Iowa)에 5대가 배치되었다.

아이오와에서의 시험 동안 4대가 손실되었는데, 그 가운데 3대는 회수용 그물을 사용하던 중 손실되었다. 시험을 통해 시스템 개선에 5,000만 달러가 더 투자되었다. 전함 갑판 위의 좁은 회수용 그물로 기체를 몰고 가는 것은 무인항공기 조종사들이 유인 항공기 조종사처럼 자신의 눈으로 보는 것이 아닌 텔레비전 카메라와 통제실 계기판의 수치에만 의존해야 했기에 특히 어려웠다.

1987년에는 미 해병대도 파이오니어를 도입했다. 1991년에는 미 육군이 소량을 도입하여 운용 평가했으나 정식 운용으로 전환되지 않았다.

로켓 부스터를 사용하여 해군 함정의 좁은 갑판에서도 이함이 가능하다. <출처 : Public Domain>
파이오니어는 채택 당시에는 특별한 제식명이 없었지만, 1997년 1월 미 국방부가 무인항공기에 식별 코드 Q를 붙이기로 하면서 정찰을 뜻하는 R과 함께 RQ-2로 명명되었다. RQ-2는 걸프전 이후 두 차례 개량이 진행되어 RQ-2B와 RQ-2C라는 개량형이 만들어졌다.

특징
스카우트의 트윈붐 구조 등을 이어 받았지만 수평 미익 길이 등에서 차이가 있는 파이오니어 <출처 : Public Domain>
RQ-2 파이오니어는 IAI 스카우트의 개량형으로, 직선형 주익, 트윈 붐 등 설계 특징을 이어받았다. 하지만, 일부 외형에서 차이가 있다. 우선, 스카우트는 날개가 동체 위에 얹힌 형태이나, 파이오니어는 동체 위쪽에 삽입된 형태다. 스카우트는 2개의 붐 끝에 수직 미익이 붙지만, 파이오니어는 붐이 수평 미익에 연결되고, 수직 미익은 두 붐의 폭보다 더 떨어져 위치한다.
복합재를 다량 사용하여 경량으로 제작된 파이오니어에 있는 각종 장비들 <출처 : dvidshub.net / photo by Cpl. James Hoke>
파이오니어 제작에는 다양한 재료가 사용되었다. 주익은 발사목(Balsa wood) 틀에 유리섬유 복합재가 사용되었고, 수평 및 수직 미익은 폴리우레탄 폼에 유리섬유 복합재를 사용했다. 동체는 유리섬유 복합재, 테일 붐, 랜딩 기어 스트럿은 알루미늄을 사용했고, 동체 엑서스 패널은 유리섬유, 케블라 등으로 만들어졌다. 동체 앞쪽 타이어는 고무 코팅된 알루미늄이고, 메인 타이어는 고무로 되어 있다.
동체 뒤에 탑재되는 26마력의 피히텔 & 삭스 엔진 <출처 : dvidshub.net / photo by Cpl. James Hoke>
동체 후방에 장착되는 엔진은 26마력의 피히텔 & 삭스(Fichtel & Sachs) SF 350 2기통 가솔린 엔진을 장착했고 최종 개량형인 RQ-2C는 38마력의 UEL AR 741 로터리 엔진으로 교체되었다. 푸셔 프로펠러는 미국 펜실베이니아에 위치한 센세니치(Sensenich)의 길이 74cm의 2엽 프로펠러를 채택했다.
파이오니어는 기체 위와 아래에 통신과 데이터링크용 안테나가 위치한다. <출처 : dvidshub.net / photo by Cpl. James Hoke>
RQ-2 파이오니어는 A형의 경우 동체 길이 4.26m, 날개 길이 5.15m, 높이 1.2m, 이륙 중량 190kg, 공허 중량 125kg, 페이로드 중량 45.4kg, 항공유 47 리터, 최고 속도 176km/h, 항속 거리 185km, 운용 고도 4,600m, 체공 시간 5.5시간의 제원을 가진다.
동체 하단 중앙부에 광학 카메라 등이 탑재되는 센서부가 있고, 그 뒤에 단거리 이륙을 위한 로켓 부스터가 장착된다. <출처 : airandspace.si.edu>
동체 하부 중앙에 임무 페이로드는 고해상도 TV 카메라 또는 전방 감시 적외선 장비(FLIR)를 함께 장착하여 주야간 운용이 가능하다. 광학장비 외에 전자전(EW), 전자대응(ECM), UHF/VHF 통신 중계(Relay), 레이저 표적 지시기/거리계 등을 장착할 수 있다. 대표적인 페이로드는 버사트론(Versatron)의 스몰볼(SmallBall) EO/IR 듀얼 센서가 있다.
파이오니어의 센서 위치(좌)와 파이오니어의 통신시스템 배치도(우) <출처 : 미 해군 RQ-2A 비행 매뉴얼 A1-SRRPV-NFM-000>

기체는 2명이 현장에서 조립과 분해가 가능하다. 운반 전용 컨테이너에는 동체, 날개, 미익, 그리고 테일붐이 분리되어 보관된다.

사막의 방패 작전 당시 조립을 준비 중인 미 해병대 소속 파이오니어 <출처 : Public Domain>
무인항공기를 통제하는 지상통제소(GCS, Ground Control Station)에는 센서 운용요원, 기체 추적 담당, 그리고 조종사의 3명이 위치한다. 길이 16인치의 S-280 쉘터를 사용하는 GCS는 비행은 조종사의 수동 비행과 사전에 비행 경로를 사전에 프로그래밍하는 오토파일럿이 모두 가능하다.
기체를 통제하는 GCS 구조도(좌)와 GCS 내부(우) - 좌측부터 센서 운용요원, 추적 담당자, 조종사가 위치<출처 : (좌) 미 해군 RQ-2A 비행 매뉴얼 A1-SRRPV-NFM-000 / (우) fas.org>
GCS와 함께 운용되는 추적통제장치(TCU, Tracking Control Unit)는 기체와 통신 데이터링크를 유지하고, 기체 위치를 모니터링한다. 데이터링크는 C-밴드(4.55 GHz) 대역을 사용하여 가시선(LOS, Line of Sight)에서 이루어지며, 범위는 185km이다. 데이터링크는 재밍 방지 기능이 있지만, 재밍에 걸린 경우 운영자에 의해 백업 모드로 전환이 가능하다.
기체를 추적하고 통제하는 TCU(좌)와 휴대용 통제 장치 PCS(우) <출처 : 미 해군 RQ-2A 비행 매뉴얼 A1-SRRPV-NFM-000>
IAI는 전장의 병사들을 위해 휴대용 통제 스테이션(PCS, Portable Control Station)도 개발했다. 이와 별개로 전장의 지휘관이 파이오니어가 보내오는 영상을 직접 볼 수 있도록 소형 영상 디스플레이를 갖춘 원격수신 스테이션(RRS, Remote Receiving Station)도 개발되었다.
공압식 사출기를 사용하여 이륙하는 파이오니어 <출처 : dvidshub.net / photo by Cpl. James Hoke>
조립된 기체의 이륙은 동체 아래 소형 로켓 모터인 EX 125 Mod 2 JATO(jet-assisted take-off) 부스터를 장착한 영거리(zero length) 이륙과 차량에 장착되거나 독립적인 공압식 사출기를 이용한 이륙이 가능하다. 로켓 모터를 사용한 경우, 충분한 속도가 붙은 후 모터가 분리된다.
단거리 이륙을 위해 사용하는 로켓 부스터 <출처 : svsm.org / Vladimir Yakubov>
회수는 함정 갑판 등 활주로가 없는 공간에서 사용하는 대형 회수용 그물은 시에라 네바다(Sierra Nevada)의 UCARS(UAV Common Automatic Recovery system)을 사용하거나, 활주로에서 기체 후미에 달린 갈고리가 바닥의 와이어에 걸리는 방식을 사용한다.
동체 뒤쪽에 달린 후크는 활주로 착륙 시 사용한다. <출처 : iai.co.il>
완전한 파이오니어 부대는 무인항공기 5대와 각 1대씩의 GCS, TCU, 그리고 PCS와 발진 및 회수 장치로 구성된다. 여기에 더해 RRS 4개가 더해진다.
미 해군 전함 아이오와 갑판에 설치된 회수용 그물에 걸린 파이오니어 <출처 : Public Domain>


운용 현황
1990년 11월 1일 BB-64 위스콘신 전함에서 로켓부스터 추진으로 이륙하는 RQ-2 파이오니어 <출처 : US Navy>
RQ-2 파이오니어는 1986년 미 해군이 처음 도입했고, 1991년에는 미 해병대가 도입했다. 미국 외 운용국은 이스라엘과 싱가포르가 있다. 미 해군과 해병대 등 미 국방부에서 도입한 물량은 175대다.
1991년 8월 촬영된 전함 USS 위스콘신 갑판에 놓인 RQ-2 파이오니어 <출처 : Public Domain>
미 해군은 처음에 72대를 도입했고, 미 해군은 전함 등 함정에 탑재하여 함포 사격용 표적 획득과 피해 판정 등을 위해 사용했다. 처음 RQ-2를 운용한 부대는 메인랜드주 패턱센트리버(Patuxent River) 해군항공기지 소속 제6 함대 혼성비행대(Fleet Composite Squadron), VC-6였다.
RQ-2의 자동 착륙 장면
미 해군과 해병대는 1990년 8월 2일부터 1991년 1월 17일까지 진행된 "사막의 방패" 그리고 1991년 1월 17일부터 2월 28일까지 진행된 "사막의 폭풍" 작전으로 구성된 걸프전에서 파이오니어를 운용했다. 총 40대가 동원되었고, 545회의 소티를 기록했다. 이 가운데 300회 이상이 사막의 폭풍 작전에서 이루어졌다. 걸프전 동안 13대가 격추되었고, 18대가 피해를 입었다.
사막의 방패 작전 당시 미 해병대가 운용한 파이오니어 <출처 : Public Domain>
당시, 쿠웨이트시티 앞에 위치한 이라크군이 점령한 파이라카(Faylaka) 섬에 미 해군 아이오와급 전함의 포격이 이루어지자, 전의를 상실한 이라크군이 피해 판정을 위해 날아온 파이오니어를 보고 항복하기도 했다. 사막의 폭풍 작전 외에도 소말리아, 아이티, 보스니아, 코소보에서 벌어진 작전에도 참가했다.
RQ-2(좌)는 RQ-5 헌터(우)로 교체되어 현재는 모두 퇴역하였다. <출처 : Public Domain>
RQ-2 파이오니어는 더 크고 발전된 RQ-5 헌터(Hunter)로 교체되기 시작했고, 2021년 기준으로 미 해군과 해병대에서 모두 퇴역했다.


변형 및 파생형

RQ-2는 몇 가지 개량형이 있지만 외형적 구분은 거의 불가능하다.

RQ-2A 파이오니어(Pioneer): 1986년부터 생산된 초기 모델.

스미소니언 박물관에 전시된 초기 모델인 RQ-2A <출처 : airandspace.si.edu>
RQ-2B 파이오니어: 걸프전 이후 개량된 모델.
2006년 이라크에 전개한 미해병 제1무인항공기대대(VMU-1) 소속의 RQ-2B <출처: USMC>
RQ-2C 파이오니어: 2003년 MQ-8 파이어스카웃 프로그램이 지연되자, 수명 연장을 위해 신형 엔진을 장착하는 등 성능이 개량된 모델.


제원(RQ-2A 기준)

구분: 무인항공기
제작: 파이오니어 UAV Inc.(미국)
동체 길이: 4.26m
날개 길이: 5.15m
높이: 1.2m
이륙 중량: 190kg
공허 중량: 125kg
페이로드 중량: 45.4kg
연료: 항공유 47리터
엔진: 피히텔 & 삭스(Fichtel & Sachs) SF 350 2기통 가솔린 엔진(26마력)
최고 속도: 176km/h
항속 거리: 185km(지상통제소 통제 가능 거리)
운용 고도: 4,600m
체공 시간: 5.5시간


저자 소개

최현호 | 군사 칼럼니스트

오랫동안 군사 마니아로 활동해오면서 다양한 무기 및 방위산업 관련 정보를 입수해왔고, 2013년부터 군사커뮤니티 밀리돔(milidom) 운영자로 활동하고 있다. 현재 방위산업진흥회 <국방과 기술>, 국방홍보원 <국방저널> 등에 컬럼을 연재하고 있고, 기타 매체들에도 기고하고 있다.