KF-21 ∙ F-35 ∙ F-22 제원 비교

KF-21 보라매 전투기 개발 발표 당시 미국과 유럽의 전투기 생산 관계자들은 한국의 전투기 개발사업이 실패할 것으로 전망했지만 결국 설계와 개발∙생산을 마치고 최종 비행에 성공했습니다. 동북아 4.5세대 전투기 중 최강에 성능을 자랑하는 KF-21에 대해 알아보겠습니다.

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KF-21 보라매

KF-21 개발 동기

• 2025년 퇴역 예정인 F-4, F-5의 대체 기종으로 공군은 F-35 100대 이상을 구매하려 하였지만, 결과적으로 60대밖에 수입이 안되었습니다.
• 또 한편 미국이 F-35 기술력 유출을 우려하여 핵심부품 조달과 보수 등이 원활하지 않을 것이란 예상과 비싼 유지보수 비용 문제도 발생하여 객관적으로 4.5세대 전투기를 직접 개발하고 물량과 부품조달, 유지보수 문제 등을 해결하기 위해 KFX 사업이 출발하기 시작했습니다.KF-21 무인편대 그래픽 - 출처 : 방위사업청
• 설계 당시 KF-21 전투기는 4.5세대의 전투기라고 발표했지만, 해외 군사전문가들은 설계 단계부터 내부 무장창을 미리 염두에 둔 점을 근거로 4.5세대가 아닌 5세대 전투기로 보고 있습니다.
• 중국 군사 매체는 J-20보다 성능이 떨어지고 FC-31의 짝퉁 취급을 하고 있으며 미국은 F-35보다 성능이 매우 떨어진다는 평을 내놓았습니다. 이렇듯 외국 언론이나 군사 전문가들도 KF-21의 5세대 성능 업그레이드에 대해 매우 민감한 반응을 보이고 있습니다.
• 해외에서 이런 반응을 보이자 우리 공군도 시제기가 나온 시점부터는 5세대 업그레이드 계획을 검토하고 있다는 입장을 발표했으며 국내 전문가들은 사실상 5세대 업그레이드 작업은 이미 착수가 되었다는 의견을 내고 있습니다.

개발 일정

1. 2013 KFX 한국형 전투기 개발사업 타당성 분석
2. 2015 주관업체 선정 및 계약
3. 2018 기초설계 완료
4. 2019 상세설계 완료
5. 2020 1호기 조립 착수
6. 2021 1호기 조립 완료
7. 2022 초도비행
8. 2026 개발 완료

개발이 완료되는 2027년부터 5.5세대로 개량하는 사업이 검토되고 있습니다.

5.5 세대 전투기는 '완전 스텔스화 + 무인전투기 편대화'로 유인 전투기 1대와 다수의 무인전투기가 합동작전을 전개하는 시스템으로 알려져 있습니다. 

F-15K ∙ F-15J 제원 및 성능 비교

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KF-21 ∙ F-35 ∙ F-22 제원 비교

• 미국의 5세대 전투기인 F-22와 F-35는 이미 여러 국가에서 성능 검증이 되었지만 중국의 J-20, FC-31은 중국 특유의 성능 부풀리기 문제로 비교하지 않겠습니다.
• 중국의 5세대 전투기들은 자체 기술력으로 만들었다기보다 기술 해킹 위주로 만들어진 전투기라고 의심받고 있으며 심지어 5세대 핵심기술인 스텔스 성능과 전자전기 성능조차 의심받고 있는 실정입니다.
• KF-21 시제기는 4.5세대 전투기지만, 이미 5세대 개량  개발을 착수를 고려하여 제원을 비교한 자료입니다.

왼쪽부터 KF-21 ∙ F-35 ∙ F-22

구분		KF-21	F-35 A	F-22
승무원		단좌, 복좌 1 ~ 2명	단좌 1명	단좌 1명
가격		6,500만 달러 예상	8,900만 달러	1억 5,000만 달러
길이		16.9 m	15.7 m	18.9 m
높이		4.7 m	4.38 m	5.09 m
날개 길이		11.2 m	10.7 m	13.5 m
자체 중량		13.1 ton	13.3 ton	19.7 ton
무장 탑재량		7.7 ton	8.1 ton	9.7 ton
최대 이륙중량		26 ton	31.7 ton	38 ton
엔진		F414-GE-400 x 2 쌍발	P&W F135-PW-100 터보팬 x 1 단발	F119-PW-100 터보 엔진 x 2 쌍발 + 2차원 추력편향 노즐
최대 속도		마하 1.8	마하 1.6	마하 1.8 / 마하 2.4(재연소 가동)
전투 반경		약 1,000 km	1,090 km	852 km
레이더		한화탈레스 AESA	AN/APG-81	AN/APG-77 AESA
스텔스 성능  : RCS 단면적		0.5 제곱미터(10㎡)	0.005 제곱미터(10c㎡)	0.0001 제곱미터(1c㎡)
전자전 장비		ALQ-200K 기반 내장형 통합 DECM	AN/ASQ-239 Barracuda	INEWS, CIP 통합전자전 장비 AN/ALR-94
기본 무장		20mm M61A1 6열 기관포 x 1set	25mm GAU-22/A 4열 기관포 x 1set AIM-120 AMRAAM 2,000 lb GBU-31 JDAM	20mm M61A2 6열 기관포 x 1set
미사일	공대공	MBDA 미티어 AIM-9 사이드와인더 AIM-120 암람	MBDA 미티어 AIM-9 사이드와인더 AIM-120 암람	AIM-9 사이드와인더  AIM-120 암람
	공대지	JDAM GBU-39 SDB JDAM GBU-54 JDAM GBU-12 LGB AGM-65	AGM-88G AARGM-ER AGM-158 JASSAM SPEAR 3	AIM-9 사이드와인더  JDAM GBU-39 SDB
	공대함	AGM-84 하푼	AGM-158C LRASM	미정

• KF-21의 외형은 F-22+F-35라고 할 정도로 두 기체의 장점을 벤치마킹한 듯합니다. 총 이륙중량이나 무장들은 개발 완료 후에도 변경에 여지가 있으므로 그다지 중요성을 둘 필요는 없습니다. 그러나 엔진, 레이더, 전자전 장비는 이후에 업그레이드한다 하여도 기본 바탕의 옵션을 크게 벗어나지 않아 체크포인트라 할 수 있습니다.

공대공 미사일 비교

구분	MBDA 미티어	AIM-120	AIM-9
최대 사거리	300 km 추정	180 km	35 km
무게	185 km	152 kg	91 kg
최대 속도	마하 4	마하 4	마하 2.5
유도방식	관성 유도 및 양방향 데이터 링크	INS 능동형 유도	적외선 유도

• 미티어는 영국 주도로 독일, 프랑스, 이탈리아, 스웨덴, 스페인이 참여한 비가시거리 공대공 미사일 개발 프로젝트로 개발된 미사일입니다. 개발사는 MBDA이며 유럽 미사일 개발 통합을 위해 영국 BAE SYSTEM, 프랑스 에어버스, 이탈리아 레오나르도 S.P.A 각 사에서 미사일 개발 사업 추진을 위해 섭립한 합병회사입니다.
• 미티어는 유럽에서 생산하는 타이푼, 라팔, 그리펜 등의 전투기에 탑재를 목적으로 개발되었으며 미국 레이시온사의 AIM 미사일보다 더 긴 사거리와 데이터 링크를 통한 요격시스템을 갖춰 비가시거리 교전에서 탁월한 성능을 입증하였습니다.
• KF-21의 초도비행에서도 미티어 미사일 4발을 탑재한 후 비행한 것으로도 알려져 있습니다. 
• 한화탈레스 AESA 레이더
• AESA 레이더란 공중, 지상, 해상의 목표물을 탐지하고 미사일 유도 기능이 탑재된 사격통제 다기능 '능동형 위상배열 레이더'를 말합니다.
• KF-X 사업 기초 설계 당시 미국의 AESA 레이더를 국내 생산하여 탑재하려 했지만 미국의 기술 이전 거부로 어쩔 수 없이 자체 개발∙생산을 계획하고 개발 업체에 한화탈레스(한화시스템)가 선정됩니다.
• 미국, 이스라엘, 영국, 프랑스, 스웨덴 등 항공기 제작 강국에서만 AESA 레이더의 원천기술을 보유하고 기술이전 등을 깊이하는 분야로 한화에서 자체 생산한 일은 엄청난 성과라고 할 수 있습니다.
• KF-21의 시제기 1호가 나왔을 무렵 AESA 레이더의 강국 이스라엘의 방산기업인 엘타시스템은 한화탈레스에서 만든 AESA의 성능을 유추하여 기술력을 높게 평가하였고 21년에 기술협력을 맺게 됩니다. 이스라엘은 자국 항공기에 탑재되는 AESA 레이더를 한화탈레스 제품으로 사용하는 것을 검토 중입니다. 군사 전문가들에 레이더 성능 추정에 의하면 한화탈레스의 AESA가 신소재를 적용하여 미국 노스롭 그루먼에서 생산한 'AN/APG-81'(F-35 탑재) 수준에 도달했다고 평하기도 합니다. 

극초음속 미사일 종류 및 성능정리

정조대왕급 ∙ 세종대왕급 이지스 구축함 제원 비교

미국 ∙ 중국 ∙ 러시아 군사력 비교

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전투기의 스텔스 성능

• 미국의 F-22, F-35, B-2 전투기들은 스텔스 성능을 높이기 위해 '전체적인 스텔스 외형 + 동체 스텔스도료 도장 + 내부 무장' 등의 기술을 사용하여 RCS(Radar Cross Section : 레이더 반사 단면)를 극한으로 줄이고자 했습니다.
• 미국, 중국, 러시아, 한국의 전투기 RCS 단면적을 정리해보겠습니다.

미국

• 5세대  
  1. B-2 스피릿 : RCS 0.0001 제곱미터(꿀벌 수준)
  2. B-21(B-2 후속작, 개발 중) : RCS : 0.000001 제곱미터(모기 수준)
  3. F-22 랩터 : RCS 0.0001 제곱미터(꿀벌 수준)
  4. F-35 라이트닝2 : RCS 0.005 제곱미터(골프공 수준)
  5. F-117 나이트호크 : RCS 0.003 제곱미터(500원 동전 수준)
• 4.5세대
  1. F/A18 슈퍼호넷 : RCS 1 제곱미터
  2. F-16 파이팅팰콘 : RCS 5 제곱미터
  3. F-15EX 사일런트 이글 : RCS 1제곱미터
  4. B-1B 랜서 : RCS 1 제곱미터

중국

• 5세대 
  1. J-20 웨이롱 : RCS 0.5 ~ 1 제곱미터
  2. J-31 구잉 : RCS 0.1 ~ 0.5 제곱미터
• 4.5세대
  1. J-10 : RCS 0.5 ~ 1.5 제곱미터

러시아

• 5세대
  1. SU-57 PAK-FA(T50) : RCS 0.5 제곱미터
• 4.5세대
  1. SU-34 : RCS 1 제곱미터

한국

• 4.5세대
  1. KF-21 보라매 : RCS 0.5 제곱미터
  2. F-15K 슬램이글 : RCS 12 제곱미터
  3. KF-16 필승 보라매 : RCS 1.2 제곱미터

• KF-21은 스텔스도료 도장 및 내부무장을 하지 않았는데도 불구하고 스텔스 외관 특징만으로 RCS 0.5 제곱미터를 달성하였습니다. 이후 본격적인 스텔스성능 업그레이드가 된다면 F-35 수준에 도달하지 않을까 하는 기대를 해보겠습니다.
•  
• 에드워드 스노우든이 빼돌린 미국 기밀문건에 의하면 중국의 J-31, J-20의 스텔스 기술은 F-35 설계정보를 해킹 하였다고 기록되있다고 합니다. 그럼에도 불구하고 중국은 스텔스 외형설계와 스텔스도료 기술력이 부족하여 아직도 제대로 된 5세대 전투기를 만들었다고 인정하기가 힘든 실정입니다.

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KF-21 N 개발

• 한국형 항공모함이 경항모 계획이 사실상 중형항모 진수로 변경 되었습니다. 이는 경항모의 특성상 짧은 활주로에서 이륙해야 하는 통에 함재기가 수직이착륙이 가능한 F-35B 밖에 선택지가 없었습니다.
• F-35B는 A형보다 가격이 고가이며 무장능력 또한 현저히 떨어지는 다는 지적을 받았는데요. 국방부는 최근 KF-21 함재기용을 사용가능 한지 연구용역 결과를 '개발 타당'으로 발표했습니다.
• 총 개발비 : 4.1조 
• 개발 및 실전배치 : 약 10년
• 이륙방식 : 캐터펄트 방식
• KF-21N은 스텔스성능까지 겸비하면 F-35C와 비교되는 수준의 전투기입니다. 현재 미국은 F-35C의 판매를 불허하는 입장입니다.