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경기 용인시 한화시스템 용인종합연구소에 AESA(능동형전자주사식위상배열) 레이다가 KF-21에 장착되어 있다. 국방과학연구소와 한화시스템이 공동 개발한 AESA 레이다는 최근 양산에 착수했다. 한화시스템 제공
지난달 29일 경기 용인시 한화시스템 용인종합연구소 AESA(능동형전자주사식위상배열) 레이다 시험장. 모니터 속 서해안 항공도(비행기 항로를 표시한 지도) 위로 숫자가 적힌 흰 점들이 움직였다. 시험장 반대편 ‘비콘 타워’(표적 모의 장 원리균등상환 치)가 가동되자 새로운 모의 표적이 화면에 떴다. 레이다는 실시간으로 거리·속도·고도를 식별했다. 임동주 한화시스템 수석연구원은 “휴대전화 업데이트처럼 레이다도 모의 표적을 식별하며 성능을 개선한다”고 설명했다.
KF-21에 탑재될 AESA 레이다가 국내 최초 독자 개발에 성공, 최근 양산을 들어갔다. AESA 레이다는 공중·지상·해상 등 세테크 다중 표적을 동시에 탐지·추적하고, 미사일 유도와 전자전 대응까지 맡는 전투기의 핵심 장비다. 국방과학연구소가 주관하고 한화시스템이 시제업체로 참여했다.
AESA 레이다 성능을 좌우하는 핵심은 송수신 블록(TRB)이다. 벽돌 모양의 TRB는 빔 신호를 증폭시키며, 한 개에 10여 채널로 구성된다. KF-21 AESA 레이다에는 1000개 삼성카드 이상의 채널이 들어가 ‘1000개의 눈’으로 불린다.
송수신 블록(왼쪽)과 조립체. 한화시스템 제공
AESA 레이다의 가장 큰 강점은 완전한 디지털화에 성공해 송수신 모듈이 개별적으로 움직일 수 있다는 점이다. 문 대부금융 성민 전문연구원은 “기존 레이다가 브라운관 TV라면 AESA는 풀 디지털 LED TV”라고 설명했다. 일부 채널이 고장 나더라도 다른 채널이 이를 보완하는 ‘우아한 성능 저하’(Graceful Degradation) 기능도 AESA 레이다의 장점이다. 또 TRB의 모듈화(표준화)에 성공해 무기마다 새로 개발하지 않고, 탐지 거리에 따라 TRB 개수만 조정해 국민임대 신혼부부 적용할 수 있다. 이 설계는 전투기뿐 아니라 함정, 지대공 유도무기, 무인기 등 다양한 플랫폼으로 확장할 수 있다.
시험 과정은 까다롭다. 외부 전파를 차단한 실험실(챔버)에서 안테나 초점을 확인한 뒤 체계 시험장에서 최종 검증을 거친다. 노현규 선임연구원은 “모두 수작업으로 제작돼 한 기 생산에 4개월이 걸린다”고 말했다.
한화시스템은 전투기 외에도 무인전투기용 AESA 레이다도 개발하고 있다. 정부가 주관하는 첫 공랭식 AESA 개발 과제로, 냉각 장비 없이 공기로 발열을 제어한다. 기존 대비 크기와 무게를 절반 수준으로 줄여 무인기나 경전투기에 바로 장착할 수 있다.
김성태 한화시스템 항공레이다체계팀장은 “앞으로는 유·무인 복합 편대가 전장에 투입되는 만큼 무인기에도 첨단 레이다가 필수”라며 “적 방공망 제압, 정찰, 전자전 등 다양한 임무를 수행할 수 있도록 경량화된 AESA 레이다를 준비 중”이라고 말했다.
손지연 기자
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