국산 스텔스기의 꿈 이루나...적 레이더에 안 잡히는 안테나 기술 확보

ADD '저피탐 소형 안테나' 형상기술 개발

향후 스텔스 형상 무기체계에 적용 가능성

KF-21, 스텔스 무인기 등에 활용될지 주목

인도의 전자공학자인 아닐 판데이가 자신의 인터넷 블로그에 게재한 '컨포멀 안테나'의 형상 개념 소개 이미지. 비행기 외부로 피뢰침이나 작은 혹처럼 삐죽 튀어나오는 기존의 재래식 안테나와 달리 컨포멀 안테나는 외부돌출 없이 비행기 표면의 형상에 맞게 설계돼 마치 피부에 파스 붙이듯 기체 외부에 장착될 수 있다. 우리나라에서도 국방과학연구소(ADD)가 기체용 컨포멀 안테나 형상 설계 기술 개발에 성공했다. /이미지 출처=아닐 판데이 블로그

스텔스기에 적용할 수 있는 ‘저피탐 소형 안테나’ 형상기술이 국내 최초로 개발됐다.

국방과학연구소(ADD)는 이 같은 내용의 ‘컨포말(conformal) 안테나 형상 설계’ 기술 개발에 성공했다고 23일 밝혔다. 컨포멀 안테나는 비행기 안테나의 외부돌출을 최소화할 수 있도록 기체 형상에 맞게 부착된다. 외부 돌출이 최소화되면 적의 레이더파가 아군 비행기 표면에 부딪혀 되돌아가는 이른바 ‘레이더 반사면적(RCS)'이 작아져 적의 레이더가 아군 비행기를 탐지하기 어렵게 된다.

국방과학연구소(ADD) 연구진이 지난 2013년 개발해 시험했던 비행기용 컨포멀 안테나 기술 개념도. 기체 형상에 맞게 부착할 수 있도록 형상이 디자인됐다. 해당 안테나는 얇은 여러 겹의 스킨을 겹쳐 제작되는데 그 내부에는 여러 주파수대역에서 통신이 가능한 안테나가 내장돼 있다. 상기 이미지의 제품은 지난 2013년도에 KT-1 훈련기에 부착 시험된 컨포멀안테나이므로 최근 ADD가 개발에 성공한 컨포멀안테나 기술은 이보다 한층 진화됐을 것으로 추정된다. /자료 출처='통신 항법용 다중대역 안테나 내장 스킨 구조의 비행데모 시험'논문

이번 기술은 스텔스 기체의 저피탐 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 기존 통신 장비가 사용하는 다양한 주파수 대역에 사용될 수 있다. 따라서 향후 스텔스 형태의 무기체계에 적용 가능할 것으로 보인다고 ADD는 설명했다. ADD는 “저피탐 소형 안테나 형상기술을 적용할 경우 안테나의 형상만 변경하여 현재 대다수의 무기체계에서 사용하고 있는 통신 장비를 스텔스 형태의 무기체계에서도 활용할 수 있을 것”이라고 내다봤다.

최초의 국산 초음속 전투기 KF-21 보라매 시제기의 모습. ADD가 최근 개발에 성공한 컨포멀 안테나를 적용하게 되면 한층 더 5세대 스텔스기의 형상에 가까워질 것으로 기대된다. /사진제공=방사청

이번 기술이 4.5세대 세미스텔스 비행기 형태로 개발된 국산 초음속 전투기 ‘KF-21 보래매’에 적용될 경우 5세대 스텔스기 형상에 한층 더 가깝게 진화될 것으로 기대된다. 또한 국내 방산업체들이 개념연구를 진행해온 무인 스텔스기 개발에도 적용될 지 주목된다.

ADD는 이번 기술 개발에 능동위상배열(AESA) 안테나 설계기술을 활용했다. 능동위상배열 안테나 설계 기술은 안테나의 전자파 빔의 패턴을 전자적으로 변환하고 원하는 각도로 잔자파 빔을 방사할 수 있는 기술이다. 이를 적용하면 무기체계 및 지휘통제체계 간 실시간 연동을 위한 통신망인 ‘통신링크’도 안정적으로 확보할 수 있다.

ADD는 "이번 연구를 통해 향후 스텔스 체계를 선도하는 것을 목표로 삼고 있다"며 “앞으로는 더욱 넓은 대역에서 사용가능한 광대역 소형경량화 컨포멀 안테나 기술 개발을 통해 다양한 플랫폼에 사용되는 통신장비를 개발하는데 연구를 집중해 나갈 계획”이라고 소개했다.