지난 17일부터 오늘(22일)까지 성남 서울공항에서 진행중인 서울 국제 항공우주·방위산업 전시회(ADEX) 2023에서 세계 최강의 스텔스 전투기로 불리는 미 공군 F-22 ‘랩터’가 중력과 항공 상식을 거스르는 고기동 시범으로 주목을 받고 있다. 4년만에 서울 ADEX 에어쇼에 참가한 F-22는 이륙 직후 초고속으로 수직 상승하고, 코브라처럼 기수(機首)를 치켜세운 뒤 비행하는 ‘코브라 기동’ 등을 선보여 관람객들의 시선을 사로잡고 있다.

1990년대 개발된 F-22는 혁명적인 기술 수준을 과시해 ‘외계인을 고문해 만든 전투기’라는 별명을 얻었다. F-22가 이런 별명을 갖게 된 데엔 레이더에 작은 곤충 크기로 잡히는 스텔스 성능과 함께 놀랍고 뛰어난 기동성이 영향을 끼쳤다. ADEX 2023에서 F-22의 시범비행을 지켜본 한 전투기 조종사 출신 예비역 공군장성은 “그동안 내가 배운 항공상식과 전투기 조종 경험을 모두 깨는 충격적인 전투기”라고 말했다.

지난 18일 오후 경기도 성남시 서울공항에서 열린 '2023 서울 항공우주방위산업전시회(ADEX)'에서 미 공군의 세계 최강 스텔스기 F-22 랩터가 시범비행을 선보이고 있다. /뉴스1

F-22의 뛰어난 기동성은 기존 전투기 수준을 크게 벗어나 고기동성 수준을 넘어 초기동성(super-maneuver ability) 수준에 이른 것으로 평가받고 있다. 이런 초기동성 수준을 갖게 만든 비결은 강력한 엔진과, 첨단 플라이바이와이어 조종제어 시스템 등에 있다. 특히 추력(推力) 방향과 크기를 조절할 수 있는 추력편향(Thrust Vectoring) 엔진이 결정적인 역할을 한다.

F-22는 프랫 & 휘트니사의 F119-PW-100 엔진 2기를 장착하고 있다. 세계 전투기 엔진 중 가장 강력한 수준의 추력을 갖고 있는 F119는 세계 최초의 양산형 추력편향 엔진이다. 1기당 출력이 11t으로 후부 연소기(애프터 버너)를 켜면 18t에 이른다. 강력한 엔진 힘 덕에 F-22A는 후부 연소기를 켜지 않고도 마하 1.5정도의 일정한 속력으로 초음속 순항(슈퍼 크루즈)을 할 수 있다.

F119 엔진은 3단계의 팬과 6단계의 압축기, 그리고 1단계의 압축터빈으로 구성돼 있다. 또 4세대 통합디지털 엔진제어기(FADEC)를 사용해 엔진이 제대로 작동하는지, 또는 어느 부분을 정비해야 하는지를 스스로 점검하는 디지털 엔진제어 모듈도 장착돼 있다. 각 모듈은 2개의 컴퓨터를 탑재하고 있다.

F-22는 뛰어난 성능을 자랑하지만 195대 생산에 그쳤고 비싼 운용유지 비용 등 때문에 미 공군은 조기 퇴역을 고민하고 있다. F-22의 대당 가격은 3억6000만 달러(4500여억원)에 달하는 것으로 알려져 있다. 비싼 만큼 실전투입도 조심스러워 실전 사례는 별로 없다. 지난 2014년 수니파 무장 세력인 이슬람국가(IS)를 공습하면서 첫 실전을 치렀다.

지난 2월엔 미 본토와 알래스카주, 캐나다 상공에 출현한 중국 풍선과 미확인 풍선들을 격추해 관심을 끌었다. 당시 F-22는 고도 17.7km에서 AIM-9X 사이드와인더 공대공(空對空) 미사일을 발사해 고도 19.8km의 중국 풍선을 격추했다. 이는 F-22가 실전 배치된 지 18년만의 첫 공대공 실전 기록이자, 사상 가장 높은 고도에서 이뤄진 격추 기록이 됐다. 하지만 비교적 값싼 구식 무기인 풍선을 격추하는 데 값비싼 4500억원 짜리 전투기를 투입했다고 해 화제가 되기도 했다.

이번 서울 ADEX 2023에선 첫 국산 초음속전투기 KF-21의 시범비행도 많은 관람객들의 박수를 받았다. 4.5세대 전투기로, ‘미니 랩터’로 불리는 KF-21은 현재 한창 개발이 진행중이지만 이례적으로 일반에 공개돼 시범비행까지 펼치고 있다. 한 관계자는 “아직 개발중인 시제기임에도 KF-21은 예상보다 고난도 비행을 선보여 놀랐다”고 말했다.

KF-21은 오는 2026년 상반기까지 개발이 완료돼 본격 양산에 들어간다. 올해 개발이 완료되는 KAI(한국항공우주산업)의 국산 소형무장헬기(LAH)도 이번 서울 ADEX에서 난이도 높은 기동을 선보였다.

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