F-16V 바이퍼 전투기- 전세계 베스트셀러 F-16전투기 진화하다.

전 세계 베스트셀러 전투기 F-16 전투기가 21세기에 맞추어 4.5세대 전투기로 거듭난 F-16 바이퍼에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

F-16V의 모습. 기수의 뾰족한 돌기는 피토관 외에 센서류이며, 조종석 좌우에 삼각형으로 튀어나온 부분이 여분의 연료를 탑재한 컨포멀 탱크(CFT: Conformal Tank)이다. (출처: Lockheed-Martin Corp.)

 

1. 개발 역사 및 배경에 대해 알아보기.

1978년에 처음으로 실전에 배치된 50년 가까이 4,600대 이상 팔리며 베스트셀러가 된 F-16 시리즈는 역사적으로 가장 성공적인 4세대 전투기라 할 수 있습니다.  F-16이 등장하게 된 직접적인 계기로 미국에 경량형 전투기 사업(LWF)을 꼽을 수 있습니다. 

1-1. 미국에 경량화 전투기 사업 배경

미공군은 베트남 전쟁에서 얻은 교훈을 바탕으로 추진한 야심작이라 할 수 있습니다. 조종사이자 학자인 존 보이드 대령과 국방구 관료인 동시에 수학자인 토머스 크리스티 박사가 제창한 에너지 기동성 이론에 입각하여 전투기 요구도를 수립한 사업이라 합니다. 

이 이론의 골자는 최소한 에너지 손실로 기동 할 수 있는 작은 경략급 전투기가 향후 공중전에서 우세할 수밖에 없다는 내용을 담고 있으며 이에 동조하는 집단은 - (전투기 마피아라)는 별명으로 불리고 있다고 합니다. 

 

미 공군은 이 이론에 기반하여 LWF 사업을 추진하였고 1972년 제안요청서를 발행하자 제너럴 다이내믹스, 노스롭을 포함한 5개 업체가 RFP에 회신을 하였으며 공군이 그중 2개 업체를 추려 제너럴 다이내믹스가 모델 401과 노스롭의 P-600으로 선정하여 파이터 마피아는 LWF 사업이 반드시 추진될 수 있는 예산이 할당되도록 노력을 하였다고 합니다. 

 

이후 미 공군은 결함 끝에 제너럴 다이내믹스의 모델 401을 LWF사업 기체로 선정했으며, 제식 명칭 YF-16을 부여한 후 별칭으로 매를 뜻하는 펠컨(Falcon)이 붙여졌다고 하며 실제 야전에서는 독사를 의미하는 바이퍼라는 별칭으로 통용됐다고 합니다. 

 

이후 양산기로 채택된 F-16의 활약은 전 세계적으로 눈부셨습니다. 

2010년까지 전 세계 27개국에 4,500대가 넘는 F-16이 팔렸고, 대한민국, 일본, 중화민국(타이완)등에는 기술 이전 형태로 기술이 전수되어 F-16 설계에 기반한 한국항공 우주산업 T-50 골든이글이나 일본의 미쓰비시 중공업의 F-2, 타이완에 AIDC의 F-CK-1징궈전투기등이 탄생되는데 도움을 주었다고 합니다. 

 

1-2. F-16 바이퍼 탄생 배경

 

반세기 넘게 고객의 요구도 변화를 능동적으로 대응하면서 진화해온 F-16 시리즈는 2010년대로 넘어오면서 최종 진화작업에 돌입하게 됩니다. 특히 주요 북대서양 조약기구(NATO) 가맹국이나 미국의 동맹국 공군의 주기종이 서서히 F-35 라이트닝 2로 바뀌어가고 있고, 미공군 역시 5세대 전투기인 F-22 랩터 및 F-35를 주 기종으로 운용하는 만큼 4세대 전투기인 F-16도 상호 운용성 향상을 위해 업그레이드가 필요했기 때문입니다. 

 

미래의 F-16이 기대받는 능력은 적 방공망 제압(SEAD) 임무 외에도 공대공, 공대지, 적지 종심 작전 및 해상 차단 능력이었습니다. 그뿐만 아니라 주요 잠재 적국의 주 기종 역시 계속 능력이 진화하고 있으므로 이에 맞춰 F-16의 능력도 향상할 필요가 있었다고 합니다. 

 

특히 적기의 원거리 탐지 및 포착 능력, 실시간 추적 능력, 전천후 상황에서 탐지가 어려운 표적의 식별 능력 등이 필요해졌고, 무엇보다 경제적인 측면에서도 운용 유지비를 최소화하는 것이 미래 F-16의 방향성이었습니다. 

 

F-16바이퍼 관령 동영상 이미지 

무엇보다 구형 F-16의 업그레이드가 가장 절실했던 국가는 초기 형상인 F-16(A/B)을 도입한 타이완이었습니다. 

타이완은 미국의 부시 행정부 시절이던 1992년 대만 관계법에 의거하여 피스 펭후앙 사업을 통해 150대의 F-16블록 20형(120대 A형과 30대의 B형)을 도입을 하였습니다. 

 

당시 타이완은 기존에 운용하던 노후 F-104 스타 파이터와 F-5E전투기를 대체하기 위해 F-16 도입을 타진하였으며 미국은 중국을 자극할 가능성 때문에 F-16 후기 형상(C/D)이 아닌 초창기 형상을 판매하였다고 합니다. 

하지만 초기형 F-16 150대는 노후 F-5E만 교체할 정도의  물량이었으며  J-11등 중궁 인민해방군 공군의 신형 기종에 대응하기는 역부족이었기 때문에 타이완 정부는 계속 미 정부에 신형 전투기 판매를 요청하였습니다. 타이완 정부는 최초 F-35 라이트닝 2 도입을 희망하였으나 미 정부에서 끝내 판매 사인을 해주지 않아서 F-16C/D형 추가 도입으로 방향을 틀어 협상을 진행하였습니다. 

 

오랜 협상 끝에 미 정부는 1999년 타이완에 F-16 브록 52형으로 66대를 판매하기로 했으나 2000년 5월, 타이완의 신임 총통으로 야당 민진당 소속의 첸슈이바엔 후보가 당선되자 국민당이 장악하고 있던 중화민국 입법원은 F-16C/D형 추가 구매 예산을 빼 버리게 됩니다. 

 

미국은 이 상황에서 타이완과 계속 협상을 진행하고자 했으나 난항이 계속되자 2005년에 협상을 중단했으며 타이완은 2008년 국민당의 마잉주 후보가 총통에 당선되자 다시 F-16 도입을 놓고 미국과 협상을 재개했으나, 이번에는 미국의 오바마 행정부가 소극적인 입장을 취했습니다. 

 

당시 세계 기후변화 이슈를 주도하던 믹구는 중국의 협조가 필요했기 때문에 중국을 자극할 수 있는 타이완에 대한 신형 전투기 판매에 부정적인 입장을 보인 것입니다. 

 

하지만 이 시기부터 중국 인민 해방군의 전려기 급속도로 현대화하면서 양안 간 재래식 전력의 대칭성이 크게 무너질 조 집이 보이게 되자 오바마 행정부는 신규 전투기 판매 대수가 기 보유 전투기의 업그레이드를 제안했고 오바마 행정부는 1992년에 판매한 F-16A/B형중 약 100여 대를 업그레이드하는 방안을 제시했는데 이는 어쨌든 신규 판매가 이 니므로 대만 관계법을 위반하거나 중국을 자극할 명분을 주지 않았으며 타이완 입장에서는 신기종에 가까운 업그레이드 기체를 얻을 수 있으므로 쌍방을 모두 만족시키는 묘안이었습니다. 

 

이에 따라 미국의 F-16 제 조사 인 록히드 마틴은 타이완의 현지 항공업체인 AIDC(한샹항공공업 분유 공사)와 공동 투자 형태로 F-16의 새 형상을 개발하기 시작하였으며 이 최신 형상에는 V라는 형상 부로를 부여하기로 했습니다.. 또한 별칭도 V라는 부호와 머리글자를 맞추기 위해 그간 비공식적으로 불려 온 이름인"바이퍼"로 정하게 됩니다.. 

 

한편 미공군 역시 초창 기형 F-16A/B형의 현대화가 필요해졌기 때문에 2012년부터 F-16 업그레이드 사업을 통칭 CAPES사업을 발주 하아였고, 원 제조사인 록히드 마틴(최초 제작은 제너럴 다이내믹스 했으나, 1992년 항공 부분만 분리해 록히드에 매각)에 사업을 의뢰한 상태였습니다. 

 

이에 따라 미국과 타이완 양국은 공동을 F-16 업그레이드 사업을 시작하였고 우선적으로 집중한 부분은 F-16의 스텔스 성의 향상과 능동현 전자 주사식(AESA) 레이더의 장착이었습니다. F-16V는 AESA 레이더 장착 외에도 신형 전자전 장비와 항전장비를 교체했고, 조종석을 전면 디지털식으로 바꾸었으며, 정보 교신량을 증가할 수 있도록 용량과 처리 속도가 향상된 데이터링크 체계를 깔았습니다. 또한 항속 거리를 향상하기 위해 F-16E/F에서 이미 적용된 적이 있는 항공기 외장 장착형 연료탱크 통칭 '컨포멀 텡크(CFT)를 설치하였고 록히드 마틴은 F-16V사향으로 업그레이드된 F-16블록 70형을 같은 해 2월 15일에 열린 싱가포르 에어쇼에서 처음으로 공개했습니다.

 

하지만 정작 미공군은 CAPES사업을 예산 문제로 진해를 못하다가 취소하게 됩니다. 

그럼에도 불구하고 이사업이 절실했던 타이완은 자비 부담을 늘리면서 까지 F-16V의 개발 및 시험 예산을 댔고, 그 결과 2015년 10월 16일에 F-16-V의 초도비행을 실시하게 됩니다. 

 

F-16V는 이날 처음으로  AM/APG-83 세이버 AESA 레이더를 F-16V에 장착하고 비행했습니다. 

F-16V의 신규 판매 수익을 배분하기로 했습니다. F-16 시리즈는 전세적으로 4,600대 이상이 팔린 베스트셀러인 만큼 앞으로도 한참 동안 더 '바이퍼'로 진화한 팰컨이 전 세계 하늘을 누비게 될 것으로 보입니다. 

 

2. F-16 바이퍼 특징 알아보기. 

큰 틀에서 볼 때 F-16V의 외형은 기존 F-16의 모습과 유사하나, A/B/C/D형상보다 블록 60/62형인 E/F형상에 가깝다고 합니다. 

우선 F-16V의 조종석 계기판 중웅에는 이스라엘 엘빗 시스템즈에서 개발한 6"× 8"의 대형 기둥형 디스플레이창이 설치됐으며 최신형 미션 컴퓨터, 용량이 획기적으로 늘어난 이더넷 데이터 버스, 신형 자동 지상 충돌 회피 시스템을 비롯, 항전장비와 전자장비 체계가 대폭 향상되었습니다. 

 

특히 V업그레이드는 블록 형상을 막론하고 대부분의 현존 F-16을 대상으로 업그레이드가 가능하다는 점이 가증 크 장점으로 꼽을 수 있습니다. 

F-16V의 조종석 디스플레이 목업. 패널 중앙 하단에 기둥식 대형 디스플레이 창(CPD: Center Pedestal Display)이 특징적이다. (출처: Chris Pocock/AINOnline)

F-16V가 기존 F-16A~F형과 가장 현격한 성능 차이를 보이는 부분은 레이더 탐지 및 운용능력을 꼽을 수 있습니다. 

제조사인 록히드마틴은 기존 F-16 시리즈에는 통합이 어려웠던 AESA 레이더를 통합하는 핵심 기술을 개발해 초기형 F-16에도 AESA 레이더 장착이 가능해졌습니다. F-16V에는 노스롭 그루먼사의 AN/APG-83 압축형 고소 빔(SAVR"세이버") 레이더가 채택되어 기존의 AN/APG-66이나 AN/APG-68 레이더를 대체한다고 합니다.

 

AESA 레이더는 다층 영억에 레이더 신호를 뿌릴 수 있어 상대방에게 역탐지 당하거나 재밍당할 가능성이 낮으며, 반도체 소자를 이용해 항공기 주변이 탐지 영역과 범위, 각도를 조절할 수 있다고 하며 AN/APG-83 레이더는 기존 기계식 레이더에 비해 처리능력과 전송 속도가 높아졌으며, 원거리에서도 현저하게 뚜렷한 지상 지형을  그려낸다고 합니다. 

 

최대 탐지 범위가 370KM를 넘어가며 대당 가격은 250만 달러로 알려져 있습니다. AN/APG-83 레이더는 전천후로 표적 탐지 및 획득이 가능하며, 신형 능동/수동 내부 전전 체계(바이퍼 실드)가 통합되어있어 전전대 응이 가능하다 합니다. 

 

v사양 업그레이드 패키지는 고객 국의 요구에 따라 바뀔 수 있으나 기본적으로 능동형 전자 주사식(AESA) 레이더, 모듈실 미션 컴퓨터, 대용량 고속 이더넷 링크 데이터 통신체계, AN/APX-125 고급 피아식별장치, LN-260 내장형 GPS/INS, 고급 레이더 수신 경고장치(RWR), 적외선 수색 추적(IRST) 장비, AN/ALQ-213 전자전 관리 장치,, 합동 임무계획체계(JMPS), 합동 헬멧 고정식 추적체계(JHMCS) 2, 자동 지상충돌 회비 체계, 3-D 오디오 장착 디지털 의사소통 시스템 등이 교체 혹은 설치된다고 합니다. 

 

또한 엔진을 통제하는 디지털 비행 통제 컴퓨터도 성능이 개선되어 오토파일럿이나 오토 스트롤 성능이 향상됐습니다. 

F-16V는 AESA 레이더가 장착됨에 따라 스탠드오프 계열 무장을 운용할 수 있게 되었으며, 통함 가능해진 대표적인 무장은 GBU-54 레이더 합동 정밀직격탄(LJDAM), GBU-39 소구경 폭탄(SCB), CBU-105 풍향 보정 확산탄(WCMD), AIM-9X사이드와인더 등이 있습니다. 

 

F-16V는 제한적으로 방공 제압 임무를 수행할 수 있으며 필요에 따라 AMG-88 대방사 미사일(HARM)이나 합동 정밀직격탄(JDAM)등을 운용하여 적 레이더 시설을 타격할 수 있다고 합니다. 

 

F-16V에는 록히드마틴의 스나이퍼 표적획득 포드가 장착되어 있어 자동으로 표적을 식별 및 추적하며, 정확한 표적의 GPS 위치를 계산할 수 있으므로 스탠드오프 범위 안에 표적이 있다면 정밀 유도무기로 제거할 수 있다고 합니다. 

 

록히드 마틴은 주로 기존 운용 중이던 구형 F-16을 대상으로 F-16V사양 업그레이드를 실시하고 있으나, 향후 주문 고객이 있을 경우 처음부터 V 사양에 맞춰 개발한 형상인 F-16블록 70/72형을 양산할 예정입니다. 

록히드마틴은 현제 소수의 신규 국가가 새로 제작한 F-16V 구매에 관심을 보이고 있으므로 조만간 F-16V의 양산이 시작될 것을 보입니다. 록히드 마틴은 F-16V사양 업그레이드를 적용할 경우 2060년까지도 운용이 가능할 것으로 예상하고 있습니다.