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제공호부터 KF-21, 대한민국 전투기 개발史

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제공호부터 KF-21, 대한민국 전투기 개발史

60년대 도입됐던 노후전투기 교체 목적의 KFP사업으로 KF-16 140대 구매
차세대 중형급 전투기 도입 위한 FX사업, F-15K 60대와 F-35 40대 사들여
국산 전투기 필요성 절감한 정부와 공군, 약 20兆 규모의 KFX 사업 나서
2021년 4월 KF-21 보라매 시제기 공개, 개발계획 따라 개량형 선보일 예정

한국항공우주산업이 경남 사천공장에서 지난해 4월9일 국산기술력으로 만든 차세대 전투기 KF-21 보라매 시제기를 공개했다. 사진=뉴시스이미지 확대보기
한국항공우주산업이 경남 사천공장에서 지난해 4월9일 국산기술력으로 만든 차세대 전투기 KF-21 보라매 시제기를 공개했다. 사진=뉴시스
"우리 손으로 만든 비행기에 대한 숙원을 달성했다."

지난해 4월7일 경상남도 사천시 한국항공우주산업에서 열린 'KF-21' 출고식에 참석한 문재인 대통령은 이렇게 말했다. 20년의 개발계획에 총사업비용만 18조6000억 원에 투입된 단군 이래 최대 사업 <KFX사업>의 첫번째 결과물이 이날 첫선을 보인 것이다.

'보라매'로 명명된 KF-21는 1980년대부터 시작된 차세대 전투기개발사업(이하 KFX)의 결과물이다. 제공호부터 시작됐던 KF-21에 이르기까지 모든 프로젝트가 KFX사업이라는 한마디에 포함돼 있어서다.

20년의 준비기간, 20년의 개발계획을 거쳐 첫발을 뗀 대한민국 전투기 개발과정을 살펴봤다.

FX사업의 첫걸음 'KFP사업'


한국 차세대 전투기개발사업, 이른바 <FX사업>은 1980년대부터 시작됐다. 당시 60년대에 도입됐던 대한민국의 공군의 주력전투기 F-4D팬텀의 대체재가 필요했기 때문이다.

게다가 당시 우리나라를 둘러싼 주변국의 상황도 심상치 않았다. 일본이 최신형 전투기인 F-15J 도입에 나섰으며, 북한 역시 러시아산 MiG-29를 사들이며 전투기 개량에 나선 것이다.

당연히 대한민국 공군은 비상이 걸렸다. 구형인 F-4D와 F-5, 제공호(F-5 라이센스 생산형)로는 주변국들이 도입된 전투기들과의 공중전에서 이길 수 없다고 판단한 것이다.

결국 대한민국 공군은 정부에 당시 최고의 전투기였던 미군의 F-15C/D 급의 중형 전투기를 구매해야 요구했다. 이것이 바로 FX사업의 시작이었다.

그러나 FX사업은 곧바로 추진할 수 없었다. 먼저 진행되고 있던 KFP(Korean Fighter Program)사업이 있었기 때문이다.

KFP사업은 1983년부터 1994년까지 추진된 한국의 주력전투기 도입사업이다. FX사업이 차세대 전투기를 도입하겠다는 목적이라면 KFP사업은 공군이 당장 써야 할 주력전투기를 구매하는 사업이었다.

당시 정부가 진행 중이던 KFP사업에는 전 세계 전투기 업체들이 대부분 참여했다. 유력 후보들 중에는 ◆프랑스 다소의 '미라주2000' ◆파나비아(英∙獨∙伊 합작사)의 '토네이도IDS' ◆맥도널더글라스(이후 보잉에 합병)의 'F/A-18C/D 호넷트' ◆노스롭의 'F-20 타이어사크' ◆제너럴다이나믹스 'F-16C/D 파이팅펠콘' 등이 이름을 올렸다.

정부와 국방부, 공군은 이중 최종 기종으로 맥더널더글라스의 F/A-18을 선택했다. 중거리 공대공미사일과 유도미사일의 장착이 가능했기 때문이었다.

그러나 도입협상 과정에서 문제가 발생했다. 맥도널더글라스가 F/A-18의 가격은 당초 제출했던 가격에서 무려 50% 가까이 인상해 버린 것이다.
1960년 도입됐던 노후전투기 교체사업을 위해 추진된 KFP사업. 이 사업을 통해 국내에 도입된 기종은 KF-16으로, 공군은 현재 60대의 KF-16을 운용 중이다. 사진=대한민국 공군이미지 확대보기
1960년 도입됐던 노후전투기 교체사업을 위해 추진된 KFP사업. 이 사업을 통해 국내에 도입된 기종은 KF-16으로, 공군은 현재 60대의 KF-16을 운용 중이다. 사진=대한민국 공군


맥도널더글라스사는 1987년 유력기종 선정후보로 견적을 냈을 때는 F/A-18 120대의 가격으로 44억 달러를 요구했다. 하지만 최종 유력 후보로 선정된 후에는 라이선스 비용을 포함해 총 66억 달러를 요구했다.

결국 정부는 예산을 이유로 맥도널더글라스 대신 제너럴다이나믹스의 F-16을 최종 후보로 결정하고 성능개량을 요구했다.

그 결과 1994년 KF-16 1호기가 납품됐고, 2006년까지 KF-16 총 140대를 구입·양산하면서 KFP사업은 종료됐다.

중형급 공격기 도입나선 제1∙2차 FX사업


KFP사업이 종료되면서 정부와 국방부, 공군은 새로운 문제에 직면했다. KF-16을 도입했지만, 여전히 많은 수의 노후전투기들을 교체해야 했기 때문이다.

이 과정에서 공군은 정부와 국방부에 새로운 요청을 했다. KF-16보다 큰 중형급 전투기가 필요하다고 한 것이다.

새로운 중형급 전투기의 도입. 한국형 차세대 전투기 사업 <FX계획>은 이렇게 다시 시작됐다.

FX사업의 과정은 이전에 진행됐던 KFP사업과 유사했다. 공군과 국방부 등이 협력해 필요한 사양을 정했고, 입찰에 나섰다.

당시 차세대 전투기 도입 사업의 참여한 기업들은 ◆ 미 공군의 'F-22' ◆보잉의 'F-15K'와 'F/A18E 슈퍼호넷트' ◆프랑스 다소의 '라팔Mk2.' ◆ EADA의 '유로파이터 타이푼' ◆ 러시아 수호이의 'Su-35 슈퍼플랭커' 등이 참여했다.

눈에 띄는 점은 당시 FX사업 후보명단에 현재 미국의 주력 전투기인 F-22 기종이 포함됐다는 점이다. 하지만 F-22는 후보기종에 이름을 올린 후 얼마 되지 않아 스스로 후보에서 물러났다.

F-22는 당시 미국의 전투기 개발회사들이 모두 참여해서 개발 중인 미 공군의 차세대 전투기였는데, 아직 개발되기 전이었다. 미 공군이 진행 하고 있던 미국판 FX사업의 주력기종이었던 만큼 미국 정부가 수출허가를 내주지 않았기 때문이다.

일각에서는 F-22가 개발이 진행 중인 프로토타입에 불과했고, 가격 역시 경쟁기종에 비해 너무 높아 제외됐다는 주장도 있다. 이유야 어찌됐던 F-22는 개발이 완료된 후 현존하는 최강의 스텔스 전투기란 평가를 받고 있으며, 현재 미 공군의 주력 전투기로 활동 중이다.

보잉사 역시 F-15K와 F-18E 등 2개 기종을 후보로 내세웠지만, 입찰이 진행되는 과정에서 F-15K만 후로로 등록했다.
차세대 전투기 도입 사업(FX)을 통해 도입된 F-15K. 공군은 현재 F-15K 60대를 운용 중이다. 사진=대한민국 공군이미지 확대보기
차세대 전투기 도입 사업(FX)을 통해 도입된 F-15K. 공군은 현재 F-15K 60대를 운용 중이다. 사진=대한민국 공군


4개 업체의 전투기들은 모두 공군의 요구조건을 충족한 모델이었다. 하지만 장단점이 분명해 후보기종 선정 과정에 세간의 관심이 집중됐다.

가장 먼저 탈락한 곳은 입찰에 제일 적극적이었던 EDAD의 유로파이터 타이푼이었다. 도입 일정도 맞지 않았으며, 기체당 가격도 너무 높아서다.

러시아 수호이 Su-35는 합리적인 가격과 편리한 정비, 그리고 우수한 성능으로 높은 점수를 받았지만, 도입계획에 신뢰 부족과 정비 및 통합전술 상황에 우려로 인해 탈락했다.

그 결과 최종 기종 선정 후보로 올라온 곳은 라팔과 F-15K였다. 이중 가장 먼저 움직인 곳은 프랑스 다소사였다. 라팔을 선택해주면 프랑스가 자랑하는 스칼프 순항 미사일을 제공하겠다고 제안한 것이다.

다소이 이처럼 적극적으로 나선 것은 프랑스 정부가 개입했기 때문이란 게 당시 방산업체들의 분석이다. 과거 도산위기에 처했던 프랑스 국민기업 에어버스의 회생에 우리나라가 결정적인 도움을 줬던 것이 프랑스 정부를 움직이게 만든 것이다.

에어버스는 90년대 막대한 연구비용을 들여 A380을 개발했는데, 이 때문에 발생한 부채로 파산위기에 처하기도 했다. 이때 A380을 가장 먼저 구매한 항공사가 바로 대한항공이었다. 그 결과 에어버스는 전 세계 항공사들에 A380을 판매하며 회생에 성공했다.

다소가 적극적으로 나서자 보잉사가 움직였다. F-15K를 선택해주면 SLAM-ER 순항미사일을 장착하겠다고 제안한 것이다.

보잉사는 당시 경영위기 압박을 받던 상황이었다. 미 공군이 국방예산 축소를 위해 F-15E 개량사업을 취소해서다.

다시 말해 한국정부가 아니면 F-15K를 차세대 전투기로 선택하지 않을 경우 당장 F-15 생산라인을 전체를 폐쇄해야 하는 상황이었던 셈이다.

결국 보잉사는 F-15K의 레이더를 업그레이드하고, 새롭게 개발한 신형엔진도 장착하겠다고 제안했다. 논란이 됐던 기체 개량도 약속해 사실상 새로운 기종에 가까운 F-15K를 만들겠다고 약속했다.
대한민국 공군의 양대 주력전투기인 KF-16(앞쪽)과 F-15K. 사진=뉴시스이미지 확대보기
대한민국 공군의 양대 주력전투기인 KF-16(앞쪽)과 F-15K. 사진=뉴시스


정부와 국방부는 2002년 4월 <FX사업>의 최종 후보로 보잉사의 F-15K 기종 40대 도입을 확정했다. 이후 2008년 8월에도 후속사업을 통해 21대의 F-15K를 추가로 사들였다.

현재 대한민국 공군의 양날개로 평가받는 KF-16과 F-15K의 진용이 이렇게 갖춰진 것이다.

스텔스가 필요해!..<제3차 FX사업>


우리 정부와 공군은 당초 <FX사업>의 목표였던 중형 전투기 120대를 채우기 위해 2011년 3월 3차사업을 추진했다. 3차 FX사업 규모는 8조3000억원대로 알려졌다.

3차 FX사업에서 가장 주목받는 부분은 강력한 무장능력과 스텔스 기능 유무였다. 무장능력이 기본적으로 우수해야 하며, 스텔스 기능이 반드시 포함돼야 한다고 밝힌 것이다.

후보기종으로는 ◆록히드마틴의 'F-35라이트닝II' ◆EADS의 '유로파이터 타이푼' ◆보잉사의 'F-15SE' 등이 주목받았다.
제3차 FX사업에 참여한 후보기종 제원. 표=뉴시스
제3차 FX사업에 참여한 후보기종 제원. 표=뉴시스


하지만 스텔스 기능 포함이란 조건 때문에 보잉사의 F-15SE는 후보에서 배제됐다. 유로파이터 타이푼 역시 제한적인 스텔스 기능 만을 제공해 결국 후보기종에서 제외됐다.

제3차 FX사업의 조건을 갖춘 기종은 록히드마틴의 F-35 밖에 없었던 셈이다. 공군은 2018년부터 F-35를 인도받기 시작해 총 40대를 구매하겠다고 밝혔다.

직접 만들자...<KFX사업>


3차에 걸친 FX사업을 통해 정부와 공군이 원하는 전투기를 도입할 수 있었지만, 우리 정부의 고민은 깊어졌다. FX사업 과정에서 직접 전투기를 만들 수 없었던 설움과 글로벌 방산업체들은 갑질로 국민들의 예산이 소모됐다고 판단해서다.

국산 전투기의 필요성이 높아지고 있던 가운데, 지난 2001년 3월 방산업계를 깜짝 놀라게 한 사건이 발생했다. 한해 앞선 2000년 11월 대우중공업 항공사업부문에서 제작한 KT-1호 훈련기 출하식에 참석했던 김대중 대통령이 5개월 뒤 열린 공군사관학교 졸업식에서 <KFX사업>사업과 함께 최신예 국산 전투기 개발사업을 공표한 것이다.

이어 2001년 8월에는 김동신 국방장관이 언론과의 인터뷰를 통해 “공군에 국산 전투기 개발을 위한 마스터플랜을 만들 것을 지시했다”면서 “2003년부터 개발에 착수할 것”이라고 밝혔다. 본격적인 <KFX사업>이 시작된 셈이다.

그러나 <KFX사업>이 순탄하게 진행된 것은 아니였다. 노무현 정부에서 KFX사업에 대한 부정적인 결과가 도출됐기 때문이다. 한국개발연구원(KDI)은 2007년 KFX사업에 대해 “양산 불가능”이란 결론을 내렸다.

그러나 2009년 건국대 연구소에서 열린 방산업계 심포지엄에서 반전이 일어났다. 스텔스급이 아닌 KF-16 정도의 4.5세대 전투기의 경우 자체 개발이 가능하다는 연구결론이 나왔기 때문이다. 이로 인해 무산위기에 몰렸던 <KFX사업>이 기사회생했다.
문재인 대통령이 2021년 4월9일 경남 사천 한국항공우주산업 생산공장에서 열린 차세대전투기 KF-21 보라매 시제기 출고식에 참석했다. 사진=뉴시스이미지 확대보기
문재인 대통령이 2021년 4월9일 경남 사천 한국항공우주산업 생산공장에서 열린 차세대전투기 KF-21 보라매 시제기 출고식에 참석했다. 사진=뉴시스


논의를 거듭한 우리 정부는 드디어 2010년 7월 인도네시아와 함께 KFX사업의 공동개발을 위한 양해각서를 체결하며 <KFX사업>이 본격화됐다. 2015년에는 <KFX사업>을 주관하는 한국형 전투기사업단이 신설되면서 본격적인 개발이 시작됐다.

이후 2018년 차세대 전투기의 최종 형상과 기본설계, 상세설계를 완료됐으며, 국방과학연구소와 방산업체들은 최첨단 에이사레이더까지 개발하며 전세계 방산업계의 시선을 집중시켰다.

이렇게 만들어진 결과물이 지난해 4월9일 보라매(KF-21) 시제기가 최초로 공개된 것이다.

진화하는 보라매


차세대 전투기 보라매의 등장은 전 세계 이목을 집중시켰다. 세계 13번째로 전투기 제조국이 됐으며, 초음속 전투기 기준으로는 8번째 국가가 됐기 때문이다. 현재 초음속전투기를 만들 수 있는 나라는 미국, 러시아, 중국, 일본, 프랑스, 스웨덴, 유럽컨소시엄(영국-독일-이탈리아-스페인:EDAS) 뿐이다.

지난해 4월 KF-21 시제기 출고식에 참석했던 해외 외신들은 호평을 쏟아냈지만, 동시에 자국 내 방산업체들에게 경고의 메시지도 건넸다.

CNN은 “한국이 초음속 전투기를 자체 개발하면서 군사항공 분야에서 독점적인 클럽에 합류하게 됐다”며 “미국의 F-35부터 가격면에서 합리적일 것으로 예상되는 만큼 미국 방산기업들에게 위협적일 것”이라고 평가했다. 로이터, 더드라이브, 디펜스뉴스 등 해외외신들도 KFX사업에 대해 “역사적인 사건”이라고 보도했다.

현재까지 공개된 KF-21 보라매의 가장 큰 특징은 ‘진화’한다는 점이다. 현재의 모습을 시작으로 향후 개발목적에 맞춰 개량형을 준비 중이기 때문이다. 개발단계에 따라 Block I, II, III의 단계를 거쳐 개량형 모델이 등장할 예정인 것이다.

한국항공주산업과 국방과학연구소 등에 따르면 KF-21 보라매는 먼저 2026년까지 계획된 Block 0 과정에 따라 총 6대의 시제기와 2대의 시험체를 만들 예정이다. 시제기 중 1대는 공동개발국인 인도네시아에 인도된다.

Block 0가 마무리된 2026년부터 2028년까지 Block I 계획이 진행된다. 기본적인 공대공 임무와 함께 제한적인 공대지 임무가 가능한 전투기를 만들겠다는 계획이다.

현재 공개된 KF-21의 제원이 바로 Block I에 해당된다. 최대속도 마하1.81에 단좌와 복좌식 2종류로 개발되며, 엔진은 제너럴일렉트릭의 쌍발엔진이 장착될 예정이다.

제원을 살펴보면 전폭은 11.2m이며, 전장은 16.9m, 공허중량은 12톤 정도이며, 항속거리는 2900km다. 기본적으로 AESA레이더가 장착되며, IRST(적외선 탐색 추적장비)와 EOTGP(전자광학 표적 추적장비), EW Suite(통합전자장비) 등이 장착된다.
국산 기술력으로 만들어진 KF-21 보라매 시제기. 방위사업청과 공군은 KF-21의 개량형을 개발계획에 맞춰 선보일 예정이다. 사진=뉴시스이미지 확대보기
국산 기술력으로 만들어진 KF-21 보라매 시제기. 방위사업청과 공군은 KF-21의 개량형을 개발계획에 맞춰 선보일 예정이다. 사진=뉴시스


무장체계의 경우 F-22와 동일한 M61A2 20mm 발칸포와 순항미사일, 적외선 미사일 등이 장착 가능하다. 특히 최고의 성능을 자랑하는 타우러스 순항미사일과 유럽의 자존심으로 불리는 미티어 미사일 등 미국산 무기와 유럽산 무기를 모두 탑재할 수 있다는 점이 특징이다.

탑재 가능한 미사일 수는 주익 하단 6개, 동체 하단 4개로 총 10개가 장착 가능하며, 이중 동체 하단의 경우 반매립 무장용으로 개발됐다.

2029년부터 2032년까지는 성능개량형인 Block II가 등장한다. 레이더 업그레이드 및 무장능력 강화를 통해 국방부가 원하는 가장 강력한 화력형 전투기 모델이 될 것으로 예상된다.

마지막으로 Block III는 사실상의 미래형 업그레이드 계획으로 현재 개발일정도 논의되지 않은 상황이다. 업계에서는 기본적으로 스텔스 기능이 강화되고, 외부에 장착됐던 무기들이 모두 내부 무장창으로 들어가는 F-22의 성능개량형을 예상하고 있다.


서종열 글로벌이코노믹 기자 seojy78@g-enews.com