생존전략 - 유럽 회전익 항공기의 자체 보호 시스템 (1)

유럽의 헬리콥터와 같은 회전익 항공기의 자체보호 시스템의 발전 방향과 각 나라 별 기업의 자체보호 시스템을 소개한 글입니다. 

1부에는 유럽 회전익 항공기 자체보호 시스템의 발전 방향에 대한 내용입니다.

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개 요

한국전쟁은 헬리콥터가 대규모로 활용된 첫 번째 전쟁이었으며 주로 의료/구조의 역할을 수행하였다.

그로부터 70년 동안 회전익은 정찰, 전술 항공 이동, 물류 지원, 대전차, 그리고 무장 호위등 전장에서 다양한 역할을 수행해 왔다.

헬리콥터는 또한 바다에서 대잠수함 전, 대수상전, 그리고 연안 리프트와 강습과 같은 임무를 수행하면서 중요한 틈새시장을 개척해 왔다.

 

오늘날 유럽군은 지상과 연안, 해상에서의 작전을 위해 계속해서 회전익 항공기에 투자를 하고 있다.

예를 들면, 2021년 12월 프랑스는 H160M Guépard 개발 및 구매를 위해  Airbus Helicopters와 계약을 했으며 이는 그들의  Hélicoptère Interarmées Légèr light helicopter program을 위해서였다.

독일은 작년 그들의 STH(Schwere Transporthubschrauber) 중형 헬리콥터 요구사항을 위해 60대의 CH-47F Chinook 헬리콥터를 구매한다는 계획을 발표했다.

영국은 그들의 기존 회전익 4대를 대체하기 위한 새로운 중형 헬리콥터 필요성을 확인하였다.

 

이라크와 아프가니스탄 그리고 최근의 우크라이나 전쟁에서 재확인된 교훈은 진화하고 널리 퍼진 대공 위협에 대해 회전익 항공기는 강건한 자체 보호 기능이 필요하다는 것이었다.

저고도와 저속으로 비행하는 헬리콥터는 적외선 유도의 MANPADS(Man-Portable Air Defense System)와 저고도 대공 방어 시스템에 취약하다.

게다가 반군과 비정규군이 섞여있는 현대의 분쟁은 위협 지역과 안전 지역을 식별하는 ‘최전선’이 없음을 의미한다.  

 

해상 헬리콥터는 바다에서 상황 인지와 표적 지원을 위해 이제까지 수동형 전자전 센서만을 적용해 왔다.

그러나 연안과 해변 너머까지의 작전 반경의 증가는 오늘날의 해상 회전익 항공기 또한 발전된 자체 보호 시스템이 필요함을 의미한다.

증가하는 MANPADS 기능의 활용은 회전익 항공기에 중요 위협이지만 이러한 저 비용의 열추적 미사일이 유일한 관심의 대상은 아니다.

레이저 빔 라이더와 무선 주파수 유도 대공 방어 미사일 또한 헬리콥터와 지원 회전익 항공기에 심각한 위협이 된다.

전자-광학 유도의 대전차 유도 무기가 헬리콥터와의 교전에서 사용되었으며 또한 대공포, 중화기, 로켓 추진의 폭탄등도 고려된다.

결과적으로 유럽 군과 방위산업 연구소, 기업들은 이렇게 증가하는 위협에 맞서 헬리콥터의 생존성을 향상하기 위해 오늘날 서로 다른 많은 EW/자체 보호 시스템 구축을 위해 노력하고 있다.

이를 위해 많은 서로 다른 부분을 고려해야 한다.

항공기의 운영 개념, 위협 환경의 구체화, 특정 위협을 탐지하고 무력화시키기 위한 기술과 로직, SWaP-C(Space, Weight, and Power-Cooling) 제한 사항, 위협 변화에 따른 적응성, 그리고 프로그램 예산이 현실성등이 그것이다.

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ASE 기술의 진화

플랫폼의 자체 보호 기술과 기법은 지난 수 십 년 동안 큰 변화를 목격해 왔다.

초기 항공기 생존 장비 (ASE, Aircraft Survivability Equipment)는 통합되지 않은 방식으로 최전선의 항공기에 적용되었으며 승무원이 위협 데이터를 해석하고 대응책을 시작하는 방식이었다.

 

개개의 ASE 구성품들은 다음의 세 개 카테고리 중 하나에 포함한다고 할 수 있다. 

   - RF, EO/IR 또는 레이저 대역에서 동작하여 적의 표적화 또는 접근하는 위협에 대한 지시를 제공

   - 접근하는 미사일의 seeker 로직을 방해하기 위한 RF Jammer나 IR 램프 대응책, 또는 지향성 적외선 대응책 (DIRCM, Directed Infrared Countermeasures)

   - 항공기로부터 미사일을 멀리 유인하기 위한 RF Chaff와 IR Flare와 같은 오프보드 발사 소모품

 

그러나 시간이 지나면서 복잡한 위협 환경의 증가와 대응을 위한 시간이 매우 제한적이 되면서 승무원이 실시간으로 자체 보호 대응을 제어하는 것이 불가하게 되었다. 대신에 분산된 개개의 시스템을 통합하고 각각의 코어에 소프트웨어 기반 제어기와 함께 전체적인 DAS(Defensiv Aid Suite)로 만드는 것이 필요하게 되었다.

이러한 DAS 제어기는 자동으로 대응 방안을 제어하며  “기계의 속도”로 위협의 평가, 상황 인지 제공, 위협 우선순위, 그리고 최적 대응 방안 계산을 수행한다.

 

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각 구성품 레벨에서 많은 기술의 흐름은 명백히 보인다.

여기에는 RF 위협에 대해 상황 인지와 위협 경보를 제공하는 디지털 RWR, UV(Ultraviolet) 센서 기술보다 더 긴 탐지 거리와 늘어난 경고 시간을 제공하는 IR을 이용한 차세대 미사일 경고 시스템, 적의 작은 무기 발사를 탐지하고 위치를 확인할 수 있는 HFI(Hostile Fire Indication)의 추가, 그리고 최신의 IR seeker에 대항하기 위한 혁신적인 multi-part decoy 플레어의 등장이 있다.

또 다른 주목할 만한 흐름은 DIRCM에 대한 관심의 증가이며 이는 강력해진 MANPADS 위협과 플레어에 대한 내성이 강화된 3세대 IR seeker의 등장에 따른 것이다.

SWaP-C의 중요 감소는 이제 DIRCM을 더욱 간단하고 저렴하게 만들었다.

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STANAG 4781

가장 심오한 ASE 변화는 DAS 통합과 제어 분야에서 일어났다.

NDAS(NATO Defensive Aids System) Smart Defence initiative는 위협 경고 센서와 대응책을 운영 플랫폼에 “plug and play” 통합을 지원하는 개방형 구조와 공통 메시지 세트를 구축하였고 동시에 NATO 기준 (STANAG 4781)을 공식화하였다.

 

Common Defensive Aids System initiative 하에 영국에 의해 수행된 기존의 작업을 활용하여 NDAS의 노력은 기존 DAS 구조의 두 가지 문제점을 극복하는 것이었다.

첫 째는 이 시스템에 대한 업그레이드와 유지에 드는 시간과 비용이었으며 두 번째는 하위 시스템 간의 독점적인 폐쇄 통신 링크 사용이었다.

부산물로서 공식화된 STANAG은 기업체를 위해 기술 개발을 간소화해야 하며 따라서 더 빠르고 더 넓게 시장 기회를 촉진한다.

 

NDAS 활동의 핵심 산출물은 SSCI(Smart Store Communication Interface) 규격서이다.

STANAG 4781의 한 부분인 SSCI는 비행 중 통신과 스마트 발사체(예를 들면, 발사형 능동 decoy와 multi-shot 카트리지)의 최적 사용을 가능하게 한다.

또한 자동 발사체 타입 인식이 가능하고 항공 운송 수명과 사용 기한을 포함한 페이로드의 물류 정보를 자동으로 기록할 수 있게 한다.

 

2부에서는 유럽의 나라별 기업의 대표적인 회전익 항공기 자체보호 시스템에 대해 알아본다.

 

 

출처 : The Journal of Electromagnetic Dominance, August 2023

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