독도함에서 고정익 무인기 Mojave 이륙 전투실험 최초 실시

해군은 12일 포항 인근 동해상에서 고정익 무인기 '모하비' 시제기를 독도함 비행갑판을 통해 이륙시키는 전투실험을 실시했다.

갑판 아래 항공기 격납고에서 대기 중이던 모하비는 평소 블랙호크(UH-60) 헬기가 오르내리는 독도함 항공기 승강기에 올랐다. 

 

미국 방산업체 제너럴아토믹스가 개발하고 있는 모하비는 날개 16ｍ, 길이 9ｍ, 높이 3ｍ 크기로, 독도함 승강기 규격에 겨우 맞았다. 여유 공간이 거의 없어 승강기가 오르는 순간 긴장감이 맴돌았다. 머리에 뿔처럼 달린 풍향속계는 갑판에 오른 뒤에야 조립했다.

 

모하비는 이륙 후 독도함 좌현 쪽으로 방향을 틀어 시야에서 사라졌다가 크게 한 바퀴 돌아 5분 뒤 함미에서 다시 나타났다. 모하비는 랜딩기어를 내린 채 속도를 50∼70노트(시속 약 93∼129㎞)로 낮춰 독도함을 근접 비행하며 지나쳤다.

모하비는 다시 하늘로 사라지더니 5분 뒤 함미에서 나타났다. 이번엔 속도를 100노트(시속 185㎞)로 높여 빠르게 독도함 옆을 스쳐 갔다.

이는 착륙 연습 비행으로, 폭이 좁은 독도함 비행갑판에 착륙이 어려워 실제 착륙 대신 함상 착륙을 모사하는 비행으로 실험을 대체했다고 군은 설명했다.

시야에서 사라진 모하비는 이후로 약 1시간 동안 독도함, 해군항공사령부와 통신을 유지하며 동해 상공을 비행했다. 이후 통제권이 독도함에서 해군항공사령부로 전환되고 약 60㎞ 떨어진 포항 해군항공사령부 활주로에 안전하게 착륙했다.

 

모하비는 좌우 날개가 기체에 고정된 고정익 무인기다. 고정익 무인기는 속력과 작전반경 측면에서 회전익 무인기보다 전술 능력이 뛰어나지만 이착륙을 위해 직선 활주로가 필수적이라는 단점이 있다.

그간 함정에서 헬기, 회전익 무인기 등 수직 이착륙 기체만 운용해온 해군이 직선으로 활주하는 고정익 무인기를 이륙시킨 것은 이번이 처음이다.

 

전투실험은 우리나라에서 가장 큰 함정인 독도함에서 이뤄졌다. 독도함 비행갑판은 길이 199ｍ, 너비 21ｍ 규모로, 주로 블랙호크 헬기 등이 이착륙하는 공간이다.

전투실험에 사용된 모하비 시제기는 기존 정찰·공격형 무인기 '그레이 이글'(MQ-1C)을 단거리이착륙기(STOL) 방식으로 개발 중인 것이다. 활주로 70∼90ｍ에서 이륙할 수 있다고 한다.

최대 1만피트(약 3㎞) 고도에서 최대 속력 140노트(시속 약 259㎞)로 날 수 있다. 이 시제기는 지난해 11월 영국 항공모함에서 이·착함 실험에 성공한 바 있다.

 

해군은 이번 전투실험 결과 분석을 토대로 무인항공전력 조기 확보와 운용 방안을 모색한다는 계획이다.

관할지역이 넓은 해군 특성상 무인기가 함정에서 즉각 출동하면 지상 출발과 비교해 작전 반응 시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 해군은 무인기 임무를 수상 표적 식별·탐지부터 잠수함 탐색용 음파분석장치 운용, 공격 임무까지 단계적으로 확대할 계획이다.

 

이번 전투실험은 중장기적으로 해군이 추진하는 경항공모함 등 차세대 대형 함정의 무인기 최적화 설계를 준비하는 차원으로도 해석된다.

양용모 해군참모총장은 지난달 국정감사에서 경항모 도입과 관련, "무인기의 효용성이 입증됐기 때문에 (경항모에서) 무인기를 어떻게 활용할 것인가까지 같이 검토해야 한다"고 말한 바 있다.

해군 관계자는 기자들과 만나 "독도함뿐 아니라 경항모 등 대형 플랫폼에서 무인기 운영을 위한 설계와 건조, 소요 제기 등에 있어 교훈을 도출하는 것이 이번 실험의 궁극적 목적"이라고 설명했다.

 

다만 해군은 이번 전투실험이 모하비 도입을 위한 것은 아니며, 모하비를 포함한 다양한 무인기 도입을 검토 중이라고 설명했다.

양용모 해군참모총장은 독도함에서 기자들과 만나 "이번 전투실험을 통해 무인전력의 효용성을 검증하고, 미래 전장환경 변화와 병력감소에 대비해 다양한 무인 전력을 조기에 도입·운용할 것"이라고 말했다.

전투실험을 주관한 김병재 해군전력분석시험평가단장(준장)은 "고정익 무인기 운용에 최적화된 함정 형상과 소요 기술을 도출하고, 이를 발전시켜 AI 기반 무인전투체계 중심의 첨단 과학기술군 건설에 매진하겠다"고 말했다.(해군 제공, 연합뉴스)

 

 

 

Mojave 글 추가

 

UAV, 즉 무인기(사실 이것도 영어로는 드론이라고 부르지만)도 여러 종류가 있지만 그 중에서도 유명한 것은 바로 프레데터와 리퍼다. 그 중에서도 프레데터는 ‘테러와의 전쟁’에서 상징과도 같은 존재로 유명세를 탔고, 그 발전형이라 할 그레이 이글은 지금도 미 육군의 주력 무인기로 남아있다.

길게는 25시간이나 체공이 가능하니 지상군의 머리 위에서 적을 계속 감시-정찰해 줄 수 있거니와, 위협을 발견하면 공군이나 포병을 따로 부를 것도 없이 장착된 헬파이어 미사일로 민첩하게 적을 제거하기까지 하는 그레이 이글은 현대 미 육군에게 없어서는 안될 중요한 장비이다.

그런데, 그레이 이글에는 한계가 있다. 바로 이착륙할 장소다. 좀 짧아도 제대로 된 활주로가 필요하기 때문이다.

그레이 이글과 그 전신인 프레데터 모두 운용을 위해 필요한 활주로의 길이는 1,500m이다. 이런저런 조건에 따라 다르지만 그레이 이글의 경우 이륙에 850~1,200m, 착륙에 1,000~1,200m의 길이가 필요하다고 한다. 그러니까 1,200m정도는 필요한데 안전등을 이유로 여유를 두면 1,500m가 필요하다는 이야기다. 이 정도면 길이 자체도 거의 전투기에 필요한 활주로에 가깝고, 또 포장 활주로여야 한다. 즉 전투기 정도를 운용할 비행장이 있어야 한다는 이야기다.

 

General Atomics MQ-1C Grey Eagle

그래서 최근 등장한 무인기가 바로 미국의 ‘모하비’다. 프레데터-리퍼-그레이 이글로 이어지는 미군용 UAV개발의 주역인 제너럴 아토믹이 2021년에 첫 비행을 공개한 모하비는 미 육군의 무인기 운용 패러다임을 크게 바꿀 잠재력을 갖췄을 뿐 아니라 미 해병대까지 운용할 수 있는 가능성을 제공한다. 미 해병대는 현재 체공시간 연장형 리퍼, 즉 리퍼-ER를 도입중이다.

모하비의 최대 특징은 바로 매우 짧은 활주거리다. 지난 8월 초 공개된 이착륙 시험에서 모하비는 겨우 175m 거리에서 이륙에 성공했고 100m거리에서 착륙했다. 위에 쓴 그레이 이글과 비교하면 엄청나게 짧아진 셈이다.

물론 탑재 장비나 무장, 연료 탑재량등에 따라 이게 달라지는 것은 사실이다. 하지만 300m면 각종 감시장비와 20시간 체공이 가능한 연료를 싣고 이륙할 수 있고, 9시간 체공을 하면서 감시정찰은 물론 12발의 헬파이어 미사일까지 탑재한 상태로도 488m의 활주로만 있으면 된다. 현재 이론상 최단거리 이륙에 필요한 거리는 152m라고 한다.

이게 가능해진 것은 날개를 바꿨기 때문이다. 날개가 새로 개발된 단거리 이착륙(STOL)용 고양력 주 날개이기 때문에 가능해진 것으로, 기존에는 불가능하던 매우 짧은 이착륙을 가능하게 해 준다. 이렇게 짧은 거리면 미 해군의 상륙함이나 항모등에서도 운용이 가능하고, 육군도 공군기지급 설비 없이 야전의 비상활주로 정도에서도 충분히 운용이 가능하다.

하지만 이것으로 끝이 아니다. 모하비는 비포장 활주로에서도 운용이 가능하다. 실제로 8월 초에 모하비의 이착륙 시험이 이뤄진 곳도 이름을 딴 캘리포니아 모하비 사막의 공터였다. 포장된 활주로가 없는 그냥 평지에서도 운용이 가능하다는 것을 제대로 보여준 것이다.

이게 가능한 것은 날개만 바뀌어서 된 것이 아니다. 일단 엔진 자체가 다르다. 그레이 이글의 경우 엔진이 겨우 165마력짜리 피스톤 엔진이다. 반면 모하비는 450마력의 가스터빈(롤스로이스 M250)이다. 즉 추진력도 확실히 강해진 것이다. 이게 가능해진 것은 날개가 바뀌면서 연료 탑재량도 늘어나서 그런것 같은데, 하여간 힘이 좋아졌다. 그러면서도 최대 체공시간은 약 24~25시간으로 그레이 이글과 별 차이가 없다(아무것도 안 싣고 연료만 실으면 최대 27시간 체공 가능).

 

General Atomics Mojave

여기에 더해 랜딩 기어(착륙바퀴)도 비포장 활주로용의 터프한 것으로 바뀌었다. 기존 프레데터/그레이 이글의 랜딩 기어는 아니 뭘 먹고 살길래 이렇게 허약하니 고기 좀 더 먹어라 하는 말이 나올 정도로 약해보인다. 반면 모하비의 것은 하체운동 하루도 안 거르셨구네요 회원님 뭐 이런 느낌? 하여간 비포장 활주로에서도 버틸만한 튼실한 물건이다.

그리고 이렇게 바뀐 부분들이 준 새로운 변화가 있다. 바로 ‘체급’과 탑재량이다. 덩치 자체는 기존의 프레데터-그레이 이글과 큰 차이가 없는데 체급과 탑재량이 갑자기 리퍼에 근접해버린 것이다.

실제로 그레이 이글은 최대이륙중량이 1.6t이고 리퍼는 4.76t이다. 모하비는 3.175t으로, 그레이 이글을 아득하게 뛰어넘는다.

무게가 이렇게 늘어나니 적재량도 확 늘어났다. 모하비의 적재량(페이로드)은 1.6t. 그레이 이글이 360kg인 것과 비교하면 네 배가 훌쩍 넘는다. 모하비의 페이로드가 그레이 이글의 최대이륙중량과 맞먹으니 그 차이가 얼마나 되는지 짐작할 수 있다.

이렇게 확 늘어난 페이로드는 무장을 확 늘리는데 특히 많이 기여한다. 기본적으로 모하비에 사용되는 감시정찰 및 통제체계는 그레이 이글의 것을 그대로 쓰거나 개량된 것이 사용되는 수준이라 무게나 부피도 별 차이가 없다. 즉 그레이 이글과 비교해 무장을 압도적으로 늘릴 수 있다는 이야기다.

실제로 리퍼가 페이로드 1.7t인 것과 비교해 그레이 이글의 페이로드는 별 차이가 없다. 그러다 보니 하드포인트(무장 장착대)도 7군데나 되고, 헬파이어 미사일은 16발이나 달 수 있다. 탑재할 수 있는 무장도 리퍼처럼 1,500파운드(680kg)까지는 안되지만 그래도 650파운드(290kg)까지의 무장은 달 수 있으니 500파운드급 JDAM정도는 여유로 달 수 있다는 이야기다. 기껏해야 50kg짜리 헬파이어 네 발 다는게 한계이던 그레이 이글과는 차원이 달라도 너무 다르다.

이처럼 모하비는 그레이 이글의 덩치에서 리퍼와 비교될만한 퍼포먼스를 뽑아내는 신박한 물건이다. 리퍼를 대체까지는 못하겠지만, 육군이나 해병대가 이걸 채택하면 공군의 리퍼에 대한 의존도가 꽤 줄어들 가능성도 있다.

 

General Atomics Mojave

하지만 기체의 성능 이상으로 중요한 것은 ‘아주 짧은 활주로’나 ‘비포장 활주로’에서도 운용이 가능하다는 것이다. 200~300m의 평지만 있어도 모하비의 운용이 가능하다. 즉 앞서 운용한대로 해병대의 상륙함도 운용 플랫폼이 될 수 있다는 이야기다. 게다가 포장된 활주로가 없는 곳이라도 운용이 가능하다. 

해병대가 원정작전을 할 때 특히 요긴한 특성이기도 하지만, 육군 입장에서도 상대가 예상하지 못한 곳, 혹은 갑자기 전개되어 비행장 확보가 안된 곳에서도 고성능 무인기를 운용해 작전에 큰 도움이 되게 할 가능성을 열어준다. 게다가 기존 그레이 이글보다 화력이 압도적이기 때문에 감시정찰과 연계된 유사시 근접화력지원 측면에서도 큰 업그레이드라 할 수 있다. 실제로 모하비는 유사시 긴급전개를 위해 그레이 이글처럼 작게 접어서 포장해 C-130으로 실어나를 수 있고, 네 명의 운용요원이 1.5시간만 고생하면 조립해 낼 수 있다. 

일단 현 시점에서는 아직 어느 나라, 어느 군대도 채택하지는 않았다. 아직 개발이 완료되지도 않은 상황이니 말이다. 하지만 미 육군과 해병대가 깊은 관심을 보이고 있고, 특히 해병대는 제대로 눈독을 들이는 모양이다. 

사실 모하비는 원래는 수직이착륙(VTOL)까지 가능하게 만들려고 했다는데, 좁은 곳에서 사용할 목적이라면 이것이 가장 이상적이기는 하다. 해병대의 사용까지 염두에 뒀다면 VTOL은 매우 요긴한 기능일지도 모른다. 하지만 문제는 VTOL로 얻는 이익이 손해보다 크냐는 것이다.

VTOL은 많은 연료와 복잡하고 무거운 추진체계를 필요로 한다. 소형 드론이면 모를까, 톤 단위로 무게가 나가는 무인기라면 원래 능력에서 깎아먹을 부분이 상당할 가능성이 높다. 결국 메이커에서는 VTOL을 무리하게 고집하지 말고 이착륙은 하되 이착륙 거리를 최소한으로 줄이는 STOL방식으로 선회했고, 덕분에 많은 장점을 얻게 됐다.

미국 뿐 아니라 영국도 현재 퀸 엘리자베스급 항공모함에서 이착함을 포함한 각종 테스트를 받는 중이다. 영국 역시 항모를 이용한 원정작전을 한다면 함상에서 운용 가능한 모하비같은 무인기의 존재가 매우 요긴할테니 말이다. 아직 개발이 완료된 상태는 아니지만, 모하비는 잘 하면 앞으로 미국과 영국의 주력 무인기중 하나로 자리잡을 잠재능력을 가진 기체일지도 모른다. (글 출처 : 월간 플래툰)

 

General Atomics Mojave