F-16 차세대 전자전 시스템

 

배 경

세계에서 가장 많이 팔린 4세대 전투기는 Viper로 불리기도 하는 F-16 Fighting Falcon 입니다. 이 전투기는 1970년대 개발된 이후로 항공전자와 무장시스템에서 많은 변화가 있었습니다. 전천후 다목적 전투기로서 정밀 폭격, 근접 공중전 지원, 방공망 억제, 전술 정찰임무까지 다양한 임무를 위해 진화해왔습니다. 

 

F-16A가 미 공군에 도입된 후 40년이 넘었으며 4,600대 이상의 전투기가 세계 곳곳에서 운영되고 있습니다. 제조사인 Lockheed Martin사는 지난 2019년 11월, 세계 운용국들의 요구를 충족시키기 위해서 최신의 4+ 세대 F-16 Block 70/72 형상을 발표했습니다. 현재까지 7개의 국가(Bahrain, Bulgaria, Jordan, Morocco, Peru, Slovakia, Taiwan)가 160대 항공기의 구매에 사인하였습니다. Block 70과 Block 72는 엔진을 제외하고는 공통 형상이며 Block 70은 GE Aerospace의 F110-GE-129 엔진을 사용하고 Block 72는 Pratt & Whitney사의 F100-PW-229 turbofan을 사용합니다. 

Lockheed Martin사는 F-16 Block 70/72를 5세대 기술이 접목된 4세대 전투기로 정의합니다. Northrop Grumman사의 SABR(Scalable Agile Beam Radar) AESA 레이다를 적용하며 이는 F-22와 F-35의 AESA 레이다 기술을 공통적으로 사용합니다. 또한 Block 70/72는 새로운 고해상도 중앙 디스플레이를 이용한 디지털 조종석 환경을 가지고 있으며 적외선 탐지 및 추적, 정밀 GPS 항법, 오토파일럿/오토스로틀의 디지털 비행제어 컴퓨터, 자동 지형충돌 방지 시스템, 그리고 발전된 데이터 링크와 타게팅 포드, 무장 옵션을 포함합니다.

(F-16 Block70/72 전투기)

 

여기서 전자전 기능에는 얼마큼의 개선이 될지가 주목됩니다. 미국의 전자전 장비 개발에서 두 라이벌 기업(Northrop Grumman, L3Harris)은 미 공군의 요구와 세계적인 구매자의 요구를 반영한 두 개의 새로운 F-16용 통합 전자전 시스템을 개발하였습니다. 두 시스템은 모두 광대역과 다중 채널 시스템이며 AESA 레이다와 함께 통합된 EW 기능을 수행하여 조종사에게 확장된 상황감시 능력을 제공하고 더 우수한 대응책 응답 기능을 제공합니다. 

이 두 업체외에 이스라엘과 튀르키에는 계속해서 F-16에 탑재 가능한 자국의 전자전 시스템을 개발하고 있습니다. 게다가 자체 보호 기능 업그레이드를 위해 개별적으로 추가할 수 있는 많은 옵션이 존재합니다.

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IVEWS 개발

F-16을 2040년대까지 운영 유지를 위해 미 공군은 업그레이드 방안을 모색하고 있습니다. 이러한 노력의 일환으로 새로운 내장형 통합 바이퍼 전자전 시스템인 IVEWS(Integrated Viper Electronic Warfare Suite), 또는 AN/ALQ-257로 불리는 시스템에 투자하고 있습니다. 

IVEWS는 2019년 1월, 공군 수명주기관리센터(AFLCMC)가 F-16 EW 시스템 프로그램 프로토타입에 대한 제안 요청서를 발행하면서 시작되었습니다. 이 프로그램은 F-16C/D 모델 항공기(블록 30/32, 40/42, 50/52)에 적용될 통합 시스템의 설계, 개발 및 테스트를 포함하며, 여기에는 디지털 레이더 경보 수신기(DRWR)와 자체 보호 재머가 포함됩니다. 같은 해 11월 Northrop Grumman과 L3Harris는 SOSSEC 컨소시엄의 공군 개방형 시스템 조달 이니셔티브(Air Force Open System Acquisition Initiative)를 위한 시제품 제작 관련 기타 거래 계약(OTA) 하에 각자 알파 단계 경쟁적 시제품 제작 계약을 체결했다고 발표했습니다.

두 업체는 F-16 DRWR 요구도에 대한 랩 기반의 데모를 수행하였으며 또한 내장형 재머를 통한 전자 대응책과 같은 옵션사항에 대한 평가도 수행하였습니다. 2020년 11월, 미 공군은 단독 개발업체로 Northrop Grumman을 선택하였으며 이것이 현재의 IVEWS 입니다.

(Northrop Grumman사의 IVEWS 초광대역 전자전 시스템)

 

IVEWS 프로그램은 미 공군의 염원이었던 AN/APG-83 SABR 레이다와 연동하는 통합 EW Suite를 해결합니다. 개방형 임무 시스템 요구사항을 준수하며 장기적인 성능 개량 즉, 광섬유 견인식 디코이나 적응형/인지형 처리와 같은 기능을 지원합니다. Terma사의 AN/ALQ-213 공통 EW 제어기와 통합 운영되며, 초광대역 구조는 밀리미터파 대역까지 포함하는 넓은 순시 대역폭을 제공하며 AN/APR-39E(V)2 시스템에서의 기술을 이용하여 단일 플랫폼 geolocation 기능과 고출력 능동형 재밍 기능을 제공합니다. 

IVEWS의 기술을 검증하고 AN/APG-83 SABR 레이다와의 펄스 간 연동성 확인을 위해 2021년 8월 두 시스템을 테스트 베드인 CRJ-700에 탑재하여 비행시험을 수행했습니다. 250여개가 넘는 테스트 포인트를 수행하면서 IVEWS는 최신의 위협에 대한 성공적인 탐지와 식별을 수행하였고 재밍이 수행되면서 동시에 SABR 레이다 역시 성공적으로 지상의 표적들을 식별하였습니다.

2023년 4월, IVEWS는 미 공군의 인텔리전스 에뮬레이터 랩인 LIVE(Laboratory Intelligence Validated Emulator)에서의 평가를 통과했습니다. LIVE의 closed-loop 시험동안 대공방어 레이다 펄스들이 시스템에 직접 주입되었고 IVEWS는 발전된 최신의 위협을 식별하고 대응하는 능력을 보여주었습니다. 

2024년 8월, IVEWS 시스템은 F-16C Block 50에 탑재하여 Eglin AFB에 있는 무방향실 시험을 수행하였습니다. 

비행시험은 2024년 9월 동일한 항공기에 탑재하여 수행하였으며 두 번째 IVEWS는 F-16 Block 50 항공기에 탑재되어 비행시험에 참여하였으며 2024년 말까시 수행되었습니다.

2024년 9월에 시작된 7개월간의 IVEWS 비행 시험 프로그램은 두 대의 IVEWS 구성 F-16 항공기를 사용하여 진행되었습니다. 2025년 4월 말까지 100시간 이상의 비행 시간이 기록되었으며, Eglin 공군기지와 네바다주 넬리스 공군기지에서 시험 활동이 이루어졌습니다.

2027 회계연도 예산 요청에는 미 공군 및 주 방위군 편대가 운용하는 F-16C Block 40/42 및 50/52 항공기용 IVEWS 시스템 48대를 구매하기 위한 4억 3,800만 달러가 포함되어 있습니다. 향후 연도 방위 프로그램(Future Years Defense Program)은 2031년까지 총 206대의 항공기에 IVEWS 업그레이드가 구현될 것으로 예상하고 있습니다.

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Viper Shield 개발

IVEWS가 미 공군 및 주 방위군 F-16의 필요에 의해 개발되었지만 원래 IVEWS의 라이벌인 AN/ALQ-254(V)1 Viper Shield 통합 디지털 EW Suite은 최초 F-16 Block 70/72의 통합형 자체 보호 시스템으로 고려되었었습니다. Block 70/72 항공기에 차세대 전자전 기능을 탑재하고 AN/APG-83 레이다와의 연동을 위해서 Lockheed Martin사는 2021년 3월 F-16 수출버전의 Viper Shield 개발을 위해 L3Harris와 계약했습니다. 이 계약을 통해 L3Harris는 F-16 수출버전 EW 시스템의 주 납품업체가 되었으며 이 업체는 이전에도 AN/ALQ-211 AIDEWS(Advanced Integrated Defensive Electronic Warfare Suite)으로 여러 F-16 수출버전에 탑재하였습니다.

Viper Shield는 소프트웨어-정의, 완전한 디지털 개방형 구조의 DRWR과 다중 채널 DRFM 기반 자체 보호용 재머를 적용함으로써 기존의 AIDEWS 보다 한 단계 진화한 모습을 보여줍니다. 모듈형 설계는 실전에서 용이한 장비 교체를 가능하게 해주고 3U VPX COTS 기술과 소프트웨어-정의 구조를 통해 단종 해결이나 새로운 기술을 적용함에 있어서 유연성을 갖추었습니다. Viper Shield는 또한 MMC와 XMC 임무컴퓨터 모두와 구성이 가능토록 설계되었습니다.  

하드웨어는 6개의 LRU로 구성됩니다. EW 다기능 디스플레이와 전원 제어 판넬은 조종석 내부에 있습니다. 두 개의 송신기가 있으며 하나는 조종석 뒤쪽에 있고 다른 하다는 꼬리 날개의 전단부 밑에 있습니다. C/D(0.5~2 GHz) 대역 수신기와 수신/처리/재밍기법발생기 조립체는 전방의 항전베이 내에 있습니다. 그리고 4개의 전단증폭기는 2개는 중앙 동체, 2개는 후바 동체에 있습니다.  

조종사 입장에서 DRWR에 의한 개선된 위협 탐지 성능과 새로운 HMI(Human-Machine Interface)로 향상된 상황 감시 기능과 쉬운 조작 기능을 제공받을 수 있습니다. Viper Shield는 또한 복잡한 RF 상호호환성 기법을 적용하여 AN/APG-83 레이다와 연동하고 있습니다. 

AN/ALQ-254(V)1 시스템과 AN/APG-83 레이다 간에 서로 방해나 간섭 없이 동작하기 위해 상호 호환성을 설계하는 것은 이 개발 과정에서 가장 중요한 부분이었습니다. 2022년 6월, L3Harris는 레이다 상호운영성이 성공적으로 개발되었으며, F-16 Block 70/72 임무컴퓨터와의 인터페이스도 성공적으로 검증되었다고 발표했습니다.  

두 번째 상호운영성 시험은 Lockheed Martin사의 시스템 랩에서 2022년 하반기에 수행되었습니다. 이 테스트는 12시간 넘게 계속해서 RF 신호를 노출시켜 Viper Shield가 어떠한 성능적 감소 없이 APG-83 레이다로부터의 레이다 펄스를 제거하는 처리 기능을 점검하는 것이었습니다.

이 성공적인 평가 결과를 바탕으로 Viper Shield는 상세설계단계인 CDR(Critical Design Review)를 통과하였습니다. 시스템은 다시 Lockheed Martin사의 통합 랩에서 새로운 통합 하드웨어와 소프트웨어로 DRWR의 완전한 통합 성능을 검증하였습니다. 

2024년 5월, L3Harris는 미 공군의 IDAL(Integrated Defensive Avionics Laboratory)에서 추가 소프트에어에 대한 시험을 완료했습니다. 이 테스트에서 양산용 하드웨어는 매우 밀집한 RF 환경에서 성공적으로 탐지와 식별, 그리고 다중의 위협을 분류해내는 상황감시 성능, 대응책에 cue 정보를 주는 기능등을 점검하였습니다. DRWR의 기능과 함께 다음 번의 소프트웨어는 PVI와 채프/플레어 대응책 발사 시스템에 대한 기능을 포함하여 배포되었습니다.

L3Harris는 2026년 1사분기에 양산 생산량을 늘렸습니다. 이제 28대의 Viper Shield 시스템이 창고에 있으며 2027년 초 첫 운영을 위한 장착을 계획하고 있습니다. 

이제까지 L3Harris는 233대의 Viper Shield 시스템 주문을 받았습니다. 여기에는 일곱개의 F-16 Block 70/72 구매국들을 위한 물량이 포함되어 있고 또한 폴란드의 F-16V 스탠다드 업그레이드의 일환으로 F-16 C/D Block 52+ 항공기를 위한 Viper Shilde 시스템 물량도 포함하고 있습니다.

 

[Pod 형 Viper Shield 개발]

L3Harris는 자체 투자를 통해 Pod형 AN/ALQ-254(V)2 파생형을 개발했습니다. 이를 통해 구형 F-16의 업그레이드를 원하는 국가들 중 완전한 F-16V 업그레이드 패키지를 원하는 국가나 중고의 F-16을 받아 MLU 업그레이드를 원하는 국가들에게 좋은 솔루션이 될 것 입니다. 

단순한 통합과정 뿐만 아니라 장탈착이 가능한 Pod는 비행대대 전체에 걸쳐 “기능을 바꿔쓸 수 있는” 비용 절감적인 장점이 있습니다. Pod의 접근성과 항공기와 분리되는 장점은 수리 시간을 절약할 수도 있습니다. 

Pod를 넘어 Viper Shield 제품군에는 또 다른 기능의 도입을 구상하고 있습니다. 밀리미터 대역의 수신기와 방향 탐지, 그리고 geolocation 기능에 대해 심도있는 협의를 하고 있으며 AI/ML/인지 기능은 Viper Shield의 하드웨어와 소프트웨어 내부에 탑재될 미래의 기능입니다.

(Pod형 Viper Shield)

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미국 외 국가에서의 F-16 EW 시스템 개발

 

[이스라엘]

 

미국 외의 다른 나라에서는 자국의 기업을 통해 F-16 보호 기능을 개발하고 있습니다. 과거에 Elisra 였으며 지금은 Elbit System의 전자전 사업부는 이스라엘 공군 F-16 A/B, F-16 C/D, 그리고 F-16I 항공기의 ASPS(Airborne Self-Protection Suite) 개발에 오랜 역사를 가지고 있습니다. ASPS는 완전한 통합형이며 전투에서 이미 그 성능을 입증한 시스템으로서 레이다 경보와 ESM, ECM, 미사일 접근 경보, 그리고 채프/플레어 발사 기능을 제공합니다.

2025년 1월, 이스라엘 국방부는 약 8,000만 달러 규모의 계약을 체결하고 이스라엘 F-16I Sufa를 위한 업그레이드된 Unified RF/IR Self-Protection Suite 개발을 발표했습니다. Elbit은 이 강화된 다중 스펙트럼 솔루션은 Elbit의 최신 공중 EW 기술과 PAWS 적외선 미사일 경보 시스템의 기술을 사용하여 설계된다고 했습니다.

업그레이드 되는 자체보호 시스템은 디지털 레이다 경보와 고성능의 DRFM 기반 자체보호 재머, 전자 지원 기능을 통합합니다. 시스템은 광대역의 위협 탐지와 정밀 위협 식별, geolocation, 복잡한 전자기 환경에서의 동작, 최신의 AESA 레이다와의 상호운영성을 갖습니다. 

새로운 Elbit의 Unified RF 시스템 구조의 핵심은 RWR과 ESM, 그리고 ECM을 하나의 LRU에 통합시켰다는 것입니다. 이를 통해 크기, 무게와 소모전력을 줄이고 항공기와의 통합을 단순화한 장점이 있습니다. 

Unified RF 시스템은 고해상도의 IR 센서를 기반으로 한 미사일 경보 시스템을 포함합니다. RF 탐지 위협과 IR 탐지 위협을 하나의 그림으로 보여주는 실시간 센서 퓨전으로 조종사의 상황인식 능력을 향상시킵니다. 

이스라엘 EW 장비는 싱가폴 공군의 F-16에 적용된 것으로 보입니다. 비록 싱가폴 정부는 이에 대한 공식적인 언급은 없었으나, 공개된 사진에 보면, 싱가폴 공군의 F-16이 IAI Elta 시스템의 ELL-8212 자체보호 재머 포드를 장착하고 있습니다.

 

[튀르키에]

튀르키에 공군에서 운영 중인 F-16 Block 50 항공기는 자국 방산 기업인 Aselsan에서 개발한 자체보호 전자전 시스템인 SPEWS-II(Self Protection Electronic Warfare System-II)를 탑재합니다. 항공기 내부에 내장되는 SPEWS-II는 새로운 레이다 경보 수신기와 이와 관련된 조종석 디스플레이, 그리고 내부 자체 보호 재머, 채프/플레어 디스펜서 관리장치를 포함합니다.

Aselsan은 또한 F-16 Block 30 업그레이드 프로그램 ÖZGÜR 항공전자 업그레이드의 일환으로 FEWS(Fighter Electronic Warfare Suite) 개발 책임을 담당하고 있습니다. FEWS는 RWR(APK-A 300)과 자체 보호 재머(ARIA-A 220), 그리고 채프/플레어 디스펜서 제어기로 구성됩니다. ARK-A 300과 ARIA-A 220의 품질 테스트는 2025년 완료되었습니다.

(튀르키에의 SPEWS-II)

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결론

미 공군의 F-16A의 초기 운영 평가는 1979년 1월에 완료되었습니다, 이후, Falcon/Viper는 여러 차례의 항공전자 업그레이드를 거쳐 새로운 레이다와 EW 시스템, 데이터링크를 갖게되었습니다. 수 십년 넘게 국제 F-16 사용자들이 새로운 EW 솔루션으로 이득을 보는 동안, 미 공군은 1980년대 개발된 ALR-56M RWR과 ALQ-131 및 ALQ-184 재머 Pod에 의존하고 있었습니다.

이제 국제 사용자들과 미 공군은 새로운 EW 솔루션을 통해 새로운 기능 뿐만 아니라, 인지 전자전이나 광섬유 견인식 디코이 같은 미래 기능에 대한 길을 열게 되었습니다.

 

 

출처 : The Journal of Electronic Dominance, Sep 2026

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