스텔스 vs. 대 스텔스와 6세대 전투기 - 2025.03.25

다음은 스텔스와 이에 대응하는 대 스텔스 기술에 대해 잘 설명되어 있고 이러한 기술의 끝단에 있는 6세대 전투기의 특징도 예측해 볼 수 있는 기사이다.

 

 

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배 경

2025년 3월 마침내 Boeing의 F-47이 미 공군의 차세대 공중 우세 전투기가 될 것이라고 발표가 있었다.

이것은 최첨단 스텔스 기능과 함께 드론과 협조하는 능력을 갖출 것이다.

이와 동시에 미 해군은 그들의 항공모함 기반 차세대 스텔스 전투기 프로그램인 F/A-XX의 개발업체 선정을 앞두고 있다.

 

2024년 12월, 중국은 꼬리 날개가 없는 6세대 전투기인 J-36을 보여주었다.

이 설계는 스텔스 성능을 강화하고 장거리 임무를 위한 공력적 효율성을 높이는 것이다.

중국은 또한 그들의 대 스텔스 기술의 발전을 시연하였다.

2024년 하반기 위성 영상을 통해 중국이 남중국해에 있는 Triton 섬에 대 스텔스 레이다 시스템을 건설하고 있는 것이 확인되었었다.

이 시스템은 중국의 감시 기능을 강화할 것으로 보이며 잠재적으로는 이 지역에서의 스텔스 항공기에 대한 운영적 효과를 거둘 것으로 기대된다.

계속해서 중국의 군사 과학자들은 대 스텔스 레이다를 무력화시킬 수 있는 새로운 스텔스 재료를 개발했다고 한다.

실험실 시험을 통해 매우 얇은 특수한 코팅이 다양한 각도에서 저주파수 전자기 파를 효과적으로 흡수했다고 하며 이전에는 달성 불가능한 업적이었다고 한다. 

(J-36의 비행모습)

 

이러한 개발들은 세계적으로 첨단의 스텔스 기술과 대 스텔스 측정의 중요성을 보여주는 것이며 현대 군사 기술에서의 급박하고 경쟁적인 분위기를 반영하고 있다.

 

스텔스 기술은 공중 전투 양상을 변형시켰다.

이것은 항공기가 레이다나 적외선, 그리고 다른 센서들로부터 탐지되는 것을 피할 수 있게 해 주고 복잡한 영공의 깊은 곳에서 작전을 가능하게 해 준다.

이 기술의 도입 이후, 스텔스는 중요한 전술적 장점을 제공하고 군사 전력과 지침을 재구성하도록 만들었다. 

 

그러나 이러한 장점도 도전을 받게 된다.

대 스텔스 기술이 등장하여 스텔스 항공기를 무력화시켰으며 둘 간에 매우 활발한 경쟁이 시작되었다.

여기에 6세대 전투기의 등장은 양측 모두에 최신의 개발을 가속화하고 있다.

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스텔스 기술의 진화

저피탐 기술이라고도 불리는 스텔스 기술은 레이다 단면적(RCS)과 적외선 시그니쳐, 어쿠스틱 방출을 줄임으로써 항공기의 탐지 가능성을 줄이는 것이다.

기술의 근원은 세계 2차 대전의 위장과 같은 기술로 거슬러 올라가며 20세기에 들어서 더욱 유명해졌다.

 

Lockheed사의 F-117 Nighthawk에서 스텔스 기술은 획기적 발전을 이루었다.

이 항공기는 경사진 면들로 설계되어 레이다파를 산란시킴으로써 레이다 단면적을 크게 줄였다.

1991년의 걸프 전쟁 당시 이 F-117은 큰 성과를 올렸는데 이라크 방공망을 뚫고 들어가 정밀 폭탄을 투하하였다.

(F-117 Nighthawk 항공기의 비행 모습)

 

이후 스텔스 기술은 더욱 정교해졌다.

Northrop Grumman사의 B-2 Spirit는 날카로운 끝 부분을 없애고 발전된 RAM을 같이 사용하여 더욱 작은 RCS를 달성하였다.

 

2000년대 초반 Lockheed Martin사의 F-22 Raptor와 F-35 Lightning II 와 같은 5세대 전투기는 전투 다양성을 갖춘 통합 스텔스 항공기이다.

F-22는 매끈한 디자인과 공기역학적 형상, 돌출부를 없애기 위한 내부 무장 베이, 그리고 레이다 반사를 억제하는 코팅들이 특징이다.

여기에 F-35는 센서 퓨전과 네트워킹 기능, 그리고 엔진 설계를 통한 적외선 시그니쳐가 감소된 특징을 갖는다.

이러한 항공기들은 지피탐 순항과 발전된 항공전자, 그리고 다목적 기능이 합쳐서 현대 전투기들로부터 스텔스가 진화하는 모습을 보여준다. 

 

이 기술은 여러 가지 원칙에 달려있다.

그것은 레이다 파를 굴절시키는 형상, RAM이나 복합재와 같이 에너지를 흡수하는 재료, 그리고 방출을 가리기 위한 대응책이다.

그러나 스텔스 항공기가 눈에 보이지 않는 것은 아니다.

즉, 이것의 효과도는 상대방의 탐지 기능에 달려 있다.

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현대의 대 스텔스 수단

스텔스 기술이 성숙화함에 따라 상대는 스텔스 항공기의 잔여 시그니쳐를 이용하여 항공기를 탐지하기 위한 방법을 개발하였다. 

한 가지 독보적인 접근은 VHF나 UHF와 같은 저주파수 레이다를 이용하는 것이다.

X 대역과 같은 높은 주파수와 다르게 낮은 주파수 시스템은 더 큰 구조 형상을 탐지하여 일부 스텔스 최적화를 우회한다.

예를 들면 러시아의 Nebo-M 레이다는 이 낮은 주파수 대역에 동작하며 장거리에서 스텔스 항공기를 탐지할 가능성을 가지고 있다.

그러나 시스템의 낮은 해상도는 표적 정확도에 제한을 주고 다른 시스템과의 통합을 필요로 한다.

(러시아의 대 스텔스 레이다 시스템인 Nebo-M)

 

적이선 탐지 및 추적 시스템인 IRST는 또 하나의 스텔스 대응책이며 엔진이나 기체로부터 발산되는 열 시그니쳐를 탐지한다.

Su-35와 같은 최신의 러시아 전투기는 IRST를 탑재하고 있으며 상대가 애프터 버너를 사용하여 적외선 방출이 치솟을 때를 감지한다.

스텔스 설계는 배기 쉴드와 쿨링을 통해 이러한 방출을 감소시키는 설계를 적용하지만 완전한 방출 억제는 거의 불가능하다.

 

수동형 레이다 시스템은 제3의 방법이다.

이것은 주변의 전자기 신호를 이용하여 항공기가 지나갈 때에 발생되는 교란을 탐지한다.

중국의 DWL002와 같은 시스템은 이러한 원리를 이용하여 스텔스 내성을 갖고 재밍이 어려워 능동형 레이다의 대안이 된다.

네트워크화된 센서는 다중의 소스로부터의 데이터를 통합하여 정밀한 탐지가 가능하여 이러한 기능을 강화시켜 준다.

(DWL002 Passive Detection System)

 

이러한 장점에도 불구하고 대 스텔스 기술은 장벽을 마주하고 있다.

저주파수 레이다는 클러터와 정밀성에 문제가 있고 IRST는 거리 탐지에 제한이 있으며 기상에 의존성이 높다.

또한, 수동형 시스템은 잡음을 걸러내기 위해서 복잡한 처리를 필요로 한다.

이제까지 오류와 통합의 문제등으로 이들의 배포를 더욱 복잡하게 만들고 있으며 아직은 스텔스가 더 우위에 있다고 할 수 있다.

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스텔스 vs. 대 스텔스

현재 개발 중인 6세대 전투기는 이러한 스텔스와 대 스텔스의 경쟁을 더욱 가속화할 것이다.

미국의 NGAD와 유럽의 FCAS, GCAP과 같은 프로그램들은 최첨단의 스텔스와 대 스텔스 혁신을 통해 공중 전쟁 형상을 재정의하는 것을 목표로 하고 있다.

 

[ 스텔스의 발전 ]

6세대 스텔스는 현재의 설계를 초월할 것이다.

메타물질, 독특한 전자기 특성을 갖는 구조는 레이다 파에 대한 동적인 적응을 하여 정적인 RAM 이상의 RCS 감소를 가져올 것이다.

적응형 위장에 대한 연구는 항공기가 주변의 요인들과 섞여 시각적과 음성적 시그니쳐를 줄일 수 있을 것이다.

혁신적인 쿨링 시스템이나 배기구 설계를 통해 적외선 억제가 강화되고 더 나아가 열 방출을 가릴 수도 있을 것이다.

 

[ 다른 기술과의 통합 ]

떠오르는 다른 기술들은 스텔스의 역할을 증대시킬 것이다.

NGAD에서 구상하는 무인 형상은 조종사가 위험에 노출되지 않아 위험성 높은 임무를 가능하게 한다.

유인 전투기와 네트워크화된 “Loyal wingman” 드론은 센서의 거리를 확장하거나 디코이로서의 역할을 수행할 수 있으며 잘못된 방향으로의 탐지를 이끌어내어 스텔스를 유지할 수 있게 해 준다.

레이저와 같은 지향성 에너지 무기는 기존의 폭탄을 대체하여 돌출을 줄이고 저피탐 프로파일을 유지할 수 있게 해 준다.

이러한 발전들은 진화하는 적들 앞에서 스텔스 항공기를 유지할 수 있게 해준다.

 

[ 대 스텔스 발전 ]

대 스텔스 기술도 마찬가지로 야심적이다.

양자 레이다는 기존의 시스템이 알아내지 못하는 아주 미묘한 교란을 분석하여 스텔스 항공기를 탐지할 수 있을 것이다.

실험을 통해 이론적인 거리와 정밀도는 현재의 스텔스를 위협할 수준이었다.

분산된 송신기와 수신기, multi-static 레이다 네트워크는 monostatic 레이다가 놓친 반사파들을 이용하며 형상적인 스텔스 설계에 도전을 한다.

인공 지능과 기계 학습은 수많은 센서 데이터, 레이다, 적외선, 그리고 소음 신호들 분석을 강화시켜 주며 스텔스 항공기의 특징적인 패턴을 식별할 수 있다. 

 

네트워크 센서에서의 중국의 발전은 우주 기반의 플랫폼과 지상 시스템을 통합할 수 있다. 

고고도 드론이나 위성 또한 넓은 지역을 모니터링할 수 있어서 클러터에 숨는 스텔스의 기능을 제한할 수 있다.

이러한 발전들은 앞으로 진짜 탐지되지 않는 항공기들이 남아 있지 않도록 할 것이다.

 

[ 전략적 역동성 ]

미국의 NGAD는 스텔스의 우세를 강조하며 유인 전투기와 자동화 드론이 짝을 이룬다.

유럽의 FCAS는 system-of-system 통합에 우선순위를 두고 있으며 잠재적으로는 스텔스와 대 탐지 기술의 균형을 중시한다.

이러한 전 세계적인 경쟁은 6세대 전장이 스텔스와 대 스텔스 간의 균형이 중요함을 말해준다.

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전략적 의미와 미래 트렌드

스텔스와 대 스텔스 간의 상호작용은 군사적 전략을 다시 만들었다.

만약 대 스텔스가 동등해진다면 항공기 대당 수십억 달러의 스텔스 비용은 그 장점을 잃게 되고 속도와 전자전 또는 소모성 드론으로 전환이 가속화될 것이다.

F-35의 대당 비용은 거의 1억 달러에 달하며 이것은 좋은 예가 될 것이다.

즉, 이러한 플랫폼이 쉽게 탐지되면 예산은 대응책이나 다른 대안 시스템으로 변경될 것이다.

 

전략적으로 견고한 대 스텔스 환경은 스탠드 오프 무기와 가시거리 밖 교전 또는 무인 자산을 이용한 네트워크 작전에 의존하게 만든다.

전자전과 적 센서로의 재밍은 적의 탐지가 우수해도 스텔스에 대한 보안이 될 수 있다.

반대로 만약 스텔스가 대응책을 능가한다면 공중 우세는 첨단 전투기를 보유한 국가에 유리하여 침투와 기습을 기반으로 지침이 강화된다.  

 

지정학적으로 미국은 스텔스 우세를 유지하고 반면에 중국과 러시아는 이에 대응하기 위해 대 스텔스에 투자를 하고 있다.

이 라이벌 관계는 양측의 혁신을 이끌어 내지만 한편으로는 위험을 증가시키기도 한다.

앞으로의 트렌드는 그들의 스텔스와 대 스텔스 시스템이 소프트웨어 의존성을 이용한 사이버전이 될 것이다. 우주 기반의 센서는 탐지의 균형을 틀 수 있으며 인공 지능 기반의 자동화는 교전의 룰을 재정의 할 것이다.

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결 론

스텔스와 대 스텔스 간의 경쟁은 공중전 진화의 기초이다.

F-117의 등장부터 6세대 까지 스텔스는 전술적 혁신을 이끌어왔고 복잡한 탐지 방법들에 의해 대응되어 왔다.

NGAD와 같은 프로그램이 구현되면 이러한 전쟁은 발전된 재료와 AI, 그리고 양자 기술이 섞여 더욱 격렬해질 것이다.

그 결과는 공중전의 미래를 결정할 것이며 전략, 예산 그리고 세계적인 영향력을 형성할 것이다.

어느 쪽도 완전한 승리를 보장할 수 없으며 이들의 상호 발전은 영원한 경쟁을 보장하고 6세대 전쟁과 그 너머까지 계속될 것이다.

출처 : The EurAsian Times

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